Зануление – что это такое, особенности заземления и зануления, различия, особенности обустройства

Для защиты людей в быту при контакте с электроприбором, на корпус которого произошел пробой электрического тока, существуют 2 основных различающихся между собой принципом действия и условиями применения варианта – это подключение земли или нуля. Зануление – это перевод тока в электрощиток с последующим отключением автомата, а заземление – это отвод тока на заземляющий контур в грунте без прекращения подачи тока. Разберем, что собой представляют обе схемы защиты, в чем их принципиальные различия, а также как, когда и каким образом можно сделать зануление в частном доме.

Заземление

Перевод электрического тока с корпуса электрооборудования на специальный контур, физически погруженный в грунт, называется защитным заземлением. К каждому бытовому прибору от электрощитка подводится пара проводников – фазный и нулевой. Пробой фазы на металлический корпус (бойлера, стиральной машинки, радиатора и т. д.) представляет собой потенциальную угрозу здоровью и жизни домочадцев.

Чтобы это предотвратить корпус устройства соединяется специальной изолированной жилой с заземляющим контуром. Благодаря этому при пробое фазы электрический ток просто уйдет в землю – по пути наименьшего сопротивления. Поэтому даже при самом худшем сценарии развития событий человек если и получит разряд тока от соприкосновения с неисправной электротехникой, то вполне безопасный для здоровья.

Существуют 3-и основных варианта, как можно выполнить заземление, обустройство которых выполняется отдельно, без использования схем зануления:

• Профессиональный. Применяется для обеспечения бесперебойной работы установок на производстве в обычном или аварийном режиме.

• Бытовой. Используется для защиты людей в быту при пробое фазы на поверхность электрооборудования.
• Стихийный. Предназначен для предохранения приборов от мощных разрядов тока, возникающих при попадании молнии.

Помимо этого, защитные заземляющие схемы классифицируются по признаку происхождения на 2-е разновидности:

1. Искусственные. Это специально изготовленная конструкция, соединенная проводниками с электроприборами. В качестве составных элементов применяются уголки, арматура, трубный прокат, провода. Отличается максимальной степенью надежности, полностью выполняют свои функции.
2. Естественные. Представляет собой бытовые конструкции, способные выполнять роль заземляющего контура. Это могут быть стальные трубы обсадки скважины, водопровод, канализация или железобетонные части сооружения. Главная особенность в том, что для обеспечения работоспособности требуется соблюдение специальных условий – конструкция не должна быть алюминиевой и с покрытием, к тому же, по ней не должны проходить горючие составы.

Важно! В отличие от зануления система заземления обеспечивает непрерывный и более надежный отвод электрического тока с поверхности бытового электроприбора непосредственно в грунт. В то время как, схема зануления прекращает подачу тока, только в момент его пробоя на корпус, путем отключения данной ветки сети контролирующим оборудованием.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на электротехнических работах любой сложности

Какие системы существуют

При разработке систем энергоснабжения проблема заземления решается за счет применения особых схем. С их помощью монтируется заземление не только на подстанции, но и на стороне потребителя (с учетом различного набора подводимых к нагрузке проводов).

Среди известных систем, обеспечивающих заземление в квартире, особый интерес представляют следующие варианты:

• TN-C.
• TN-S.
• TN-C-S.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

TN-C – это наиболее распространенная, но и максимально уязвимая в плане безопасности система. Как видно из помещенной ниже схемы отдельный проводник PE в ней не предусматривается, поскольку он совмещен с рабочим нулём в шине PEN. Повторное заземление в квартире также отсутствует.

Важно! Отличить систему TN-C от других можно по типу подводки на этажном щите.

В ней имеется четыре входящих жилы (3 фазы и PEN). В помещение поступают только два провода: один из них фаза, а второй – тот же PEN. Для обеспечения хоть какой-то безопасности в таких схемах обустраивается зануление в квартире (в надежде на срабатывание включенного в линию автомата от перегрузки по току). Для этого заземляющие клеммы розеток соединяются перемычкой с нулем (PEN).

Принципиальное отличие системы TN-S от предыдущей схемы – это то, что проводники PE и N разделены, начиная с подстанции, и по всей длине линии прокладки нигде не соединяются. Для того чтобы убедиться в использовании этой схемы, достаточно заглянуть в ВРУ. На его входе должно быть пять отдельных жил: из них три фазные, один рабочий ноль и один защитный проводник. С него до квартирного щитка прокладывается кабель с тремя проводами: фазой, нулем и PE.

Дополнительная информация: Система TN-C-S представляет собой модернизированный вариант устаревшей TN-C.

Искусственно создаваемое расщепление, обеспечивающее впоследствии заземление в квартире, имеет смысл лишь при наличии повторного контура, смонтированного на входе в здание (на схеме оно обозначено, как дополнительное). При его отсутствии оно ничем не отличается от варианта, когда обустраивается зануление в квартире.

Зануление

При создании схемы защитного зануления электропроводящие детали оборудования, с которым постоянно или случайно может контактировать человек, подключаются к нулевой жиле в электрощитке. Принцип монтажа на самом приборе аналогичен заземляющией схеме – только в данном случае контакт на корпусе, подсоединяемый к «земле», подключается к «нулю». В обоих случаях защита выполняется при помощи отдельного проводника.

Принцип действия зануляющей защиты довольно прост и сводится к следующему алгоритму:

• В момент пробоя фазы на корпус или иные токопроводящие части электроприбора электрический ток моментально передается «нулевой» защитой на контролирующий модуль.
• В месте контакта «нуля» от электроприбора с фазой возникает короткое замыкание.

• Электрощиток, предохранитель или иное контролирующее оборудование моментально обрывает подачу тока в данной части электроцепи.
• В результате электроприбор обесточивается, человек находится в безопасности.

Однако главная особенность такого зануления в том, что силы тока, возникающей при защитной коротком замыкании и посылаемой на автомат, должно быть достаточно для срабатывания оборудования. В противном случае защита будет бездейственна, и люди окажутся в опасности. Более того, фаза начнет распределяться и на другие части или электроприборы, также подключенные к «нулевой» защите.

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.

Различие между занулением и заземление

Между двумя рассматриваемыми способами защиты существует следующий ряд основных различий:

• Защита по типу «земля» отводит ток в землю, а по типу «ноль» в электрощиток.
• Заземляющая жила, отводя электроток с корпуса прибора, понижает напряжение до значения, безопасного для человека. Зануляющий проводник приводит ток к автомату, обесточивающего определенный участок, не влияя на характеристики электричества.

Что, как и откуда берётся

Известно, что электричество производят электростанции. От них электрический ток напряжением десятки и сотни тысяч вольт идет по трём проводам-фазам к потребителю.

Напряжение столь велико потому, что по законам физики, чем выше напряжение, тем меньше потери при передаче на большие расстояния.

Затем понижающие трансформаторные подстанции преобразуют высокое напряжение в гораздо более низкое (но все равно опасное), и по проводам или подземным кабелям оно придет в наш дом.

Ток должен к электроприбору прийти, сделать полезную работу и уйти. В случае переменного напряжения, используемого в быту, для этого служат фазный (подача) и нулевой провода. Откуда электрический ток приходит, понятно; но куда же уходит электричество? В землю! Немного упрощенно, но по большому счету так и есть. Именно в землю.

Трансформатор подстанции имеет заземление, подключенное к отдельному проводу линии. Это и есть тот самый «ноль» в наших → розетках. Особо любознательные могут убедиться в этом, осмотрев обычную трансформаторную подстанцию с воздушными линиями. Вошло 3 провода, вышло 4. На входе – три фазы высокого напряжения, на выходе – три фазы низкого напряжения и нулевой провод.

А теперь перейдем к главному — защите человека.

Особенности обустройства зануления в доме

При обустройстве защиты электроприборов через «ноль» требуется соблюдать ряд правил. Прежде всего необходимо правильно выполнить монтаж электросхемы:

1. К распределительному автоматическому щитку от столба подводится одна нейтральная жила.
2. Далее она делится на два направления, каждое из которых идет на свою собственную шину.
3. Одна из жил становится рабочим «нулем» или нейтралью, другая – зануляющей, той которая и будет обеспечивать защиту.
4. От автомата нейтраль распределяется на все электроприборы для их нормальной работы.
5. Зануляющая жила подсоединяется к корпусу электрощитка. При этом для соединения применяется проводник с характерной оболочкой желто-зеленного цвета, что стандартно указывает на его защитную функцию.
6. Желто-зеленая жила соединяется с аналогичной в электропроводке дома и далее распределяется по всем розеткам. Через них корпуса всех электроприборов, требующих защиты, будут подключены к общей зануляющей системе.
7. После выхода из защитной автоматики в жилище стандартный нулевой провод и зануляющий уже не контактируют.

Начало монтажных работ: выбор подходящего места

От выбора подходящего места во многом зависит степень безопасности использования системы заземления. Поэтому к этому этапу стоит подойти со всей ответственностью и вниманием. В случае проблем с проводкой и срабатывании системы, на месте ее монтажа не должно никого оказаться. Именно по причине смертельной опасности чаще всего выбирают место подальше от дома, около забора. Расстояние до фундамента при этом должно быть не менее одного метра.

Полезный совет! Зону с системой заземления рекомендуется оградить невысоким заборчиком или бордюром, чтобы отметить опасное место.

Если вас не прельщает перспектива иметь за домом огражденную территорию для заземления, систему можно скрыть при помощи садовой скульптуры или больших декоративных камней. Так опасность попадания в опасную зону будет сведена к минимуму, а внешний вид сада не пострадает.

Коротко о главном

Заземление – это отвод напряжения с корпуса электрооборудования в грунт посредством заземляющего контура. Существует его профессиональные, бытовые и стихийные варианты. Оно может быть искусственным специально созданным или естественным, когда в качестве передатчиков тока используются подходящие металлические конструкции.

Зануление отличается от заземления тем, что электрический ток при пробое на корпус отводится не в землю, а в распределительный щиток. Этим искусственно вызывается корочение, в результате чего срабатывает автомат и оборудование обесточивается. При этом основные различия между ними сводятся к следующим особенностям:

• Заземление отводит ток в грунт, а зануление в щиток.
• Заземление снижает напряжение на корпусе, зануление полностью обесточивает цепь.
• Изготовление заземляющего контура доступно любому мало-мальски грамотному человеку, защиту через «ноль» может обустроить только профессионал.
• Защита через зануление больше подходит для производственных объектов, заземление – для жилых.

Зануление в доме подходит как временная мера, пока не будет создан полноценный заземляющий контур во дворе. Обустраивать защиту через «ноль» необходимо с тщательным выбором подходящих проводников и соблюдение электромонтажных правил.

Как сделать заземление в квартире?

В домах старого образца третий провод обычно отсутствует, то есть в наличии только фаза и ноль. Реконструкции таких систем электроснабжения достаточно дорогие и трудоемкие потому и проводятся редко. А желания отдельных жителей обновить электропроводку в своих квартирах и подключить заземляющий провод осуществить нелегко. Для этого нужно протягивать провод из подвала к квартире с привлечением специалистов электромонтажных компаний. Самостоятельно проводить подобные работы нельзя. Для обладателей квартир на первом этаже такое решение в принципе подойдет, но вот для остальных это практически невозможно.

Защитный кабель заземления квартиры можно подключить к щитку в нескольких случаях. Если в нем есть заземляющая шина или же если все щитки на всех этажах дома соединяются между собой с помощью металлической шины, ведущей к общему для всего дома заземляющему контуру. Это так называемое повторное заземление, когда заземлено все здание в целом и отдельная квартира в частности.