Как соединять ноль и заземление в электрощите и в каких случаях это нужно
Как правильно соединять ноль и заземление в электрощите частного дома или квартиры. Для чего нужно соединение нулевого провода с заземлением. О чем говорится в ПУЭ.
Виды защиты от поражения электрическим током
В соответствии с пунктом 1.1 ГОСТ 12.1.030-81 защитное заземление или зануление (соединение нуль-земля) призвано обеспечить защиту людей от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции при прикосновении их к металлическим нетоковедущим частям электрооборудования.
Заземление – это преднамеренное или случайное электрическое соединение металлических частей электрического оборудования, электроустановок, или точки сети к заземляющему устройству, шине или другому защитному оборудованию (пункт 01-10-09 ГОСТ Р 57190-2016).
Это может быть арматура в земле, строительные конструкции или специальные электроды. Данная мера является обязательной преднамеренной защитой как жилого, так и нежилого фонда.
Зануление – это преднамеренное соединение металлических частей не находящихся под напряжением в нормальном состоянии с нулевым защитным проводником (глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора).
В соответствии с пунктами 1.1.2, 1.1.3, 1.7 ГОСТ 12.1.030-81 зануление необходимо производить электрическим соединением металлических частей электрооборудования с заземленной точкой источника электропитания с помощью нулевого защитного проводника (PE).
Для нулевых защитных и заземляющих проводников можно использовать: специальные проводники, а также металлические конструкции зданий и сооружений.
Защитное заземление и зануление электрооборудования необходимо производить в обязательном порядке при использовании напряжения переменного тока номинальной величиной 220 (1 фаза) и 380В (3 фазы) и выше и напряжения постоянного тока величиной от 440В и выше. К тому же согласно п. 1.7.13 ПУЭ питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.
Системы заземления
В соответствии с пунктом 1.7.3 ПУЭ 7 при применении электрооборудования, рассчитанного на напряжение до 1 кВ, применяются способы заземления:
Расшифровка символов, первый из которых обозначает положение нуля блока электроснабжения по отношению к земле:
Второй символ – положение незащищенных металлических конструкций по расположению к земле:
Символы, следующие за N, определяют место соединения рабочего и защитного нулевых проводов с заземлителем у потребителя или разделение нуля еще на подстанции:
При занулении нулевые защитные и фазные провода выбираются так, чтобы при пробое изоляции на корпус или нулевой проводник, возникающий ток короткого замыкания обеспечивал отключение автомата защиты или перегорание предохранителя.
Отличия зануления от заземления
Способы заземления и зануления обладают разным защитным действием. Зануление обеспечивает мгновенное срабатывание автоматических выключателей при замыкании фазы на корпус. При этом происходит обесточивание подключенных потребителей электроэнергии, например, станков, трансформаторов.
Но это не спасает человека от воздействия тока утечки, а также при обрыве нулевого проводника на корпусах электрооборудования появится напряжение. В связи, с чем зануление в чистом виде не используется.
При этом в электрооборудовании с четырехпроводной сетью с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом напряжением до 1000В зануление является основным средством защиты.
Реализация схем зануления и заземления имеет ряд отличий. Одно из основных – для заземления необходимо использовать кабели с отдельной жилой. Сечение PE-проводников может быть меньше сечения фазовых, а их изоляция всегда имеет желто-зеленый цвет.
Одно из основных преимуществ при реализации зануления – применение более дешевого кабеля. Преимущества заземления — оно работает всегда, не требует частого контроля качества соединения, достаточно раза в год.
Соединение нуля с «землёй» (зануление) в частном доме или квартире не только не обязательно, но и может быть небезопасным. Если нулевой провод отгорит или оборвется в этажном щите, то на бытовые устройства, работающие от 220 В, поступит напряжение гораздо большой величины, что приведет к выходу их из строя, к тому же на их корпусах появится опасное напряжение.
Под «землёй» здесь имеется в виду проводник, подключенный к корпусам электроприборов и заземляющим контактам розеток.
Для обеспечения наибольшей безопасности, можно рекомендовать устройство зануления и заземления одновременно. Для этого реализуется система TN-C-S — заземление и разделение нуля на вводе в дом, во вводном общедомовом электрощите ВРУ.
Как правильно соединить ноль с землей
Неправильное соединение нуля с землей может явиться причиной трагедии, вместо защиты. В общедомовом вводном устройстве (ВРУ) должно быть произведено разделение совмещенного нуля на рабочий и защитный проводники. Потом защитный ноль должен быть разведен к щитам на этажах, а затем в квартиры.
Получается пятипроводная сеть:
К третьему контакту розеток надо подключать PE. В старых домах встречается четырехпроводная сеть:
Сечение фазных проводников, мм 2
Наименьшее сечение защитных проводников, мм 2
S≤ 16
S
16
16
S>35
S/2
На защитный проводник РЕ нельзя устанавливать автоматы, другие устройства разъединения, он должен быть неотключаемым. Разделять совмещенный ноль PEN необходимо до автоматов и УЗО, после них нигде соединяться они не должны!
Такое соединение применяют при современном электроснабжении жилых помещений или частных домов. Что соответствует требованиям ПЭУ- 7 (пункт 7.1.13) для сетей постоянного и переменного тока напряжением 220/380 вольт. После разделения объединять их категорически запрещается.
В частном доме зачастую мы получаем два или четыре провода от ВЛЭП. Чаще всего встречается 2 ситуации:
Ситуация №1 — хороший случай. Ваш электрощит стоит на опоре, под ней вбито повторное заземление. В электрощите две шины PE и N. К шине PE идёт ноль с опоры и провод от заземлителя. Между шиной PE и N перемычка, от шины N идёт рабочий ноль в дом, от шины PE – идёт защитный ноль в дом. Шины PE и N могут быть установлены в доме в распределительном щите, тогда ноль с землёй соединяется на одной шине в щите учета как на фото ниже.
Такие щиты сейчас часто собирают при подключении новых частных домов к электросети. При этом вводной автомат установлен на фазе, ноль с ВЛЭП идёт напрямую в счетчик, а разделение нуля (соединение с заземлителем) производится после него. Реже это делают и до счетчика, но зачастую энергосбыт против такого решения. Почему? Никто не знает, аргументируют возможностью хищения электроэнергии (вопрос, как?).
Если ВЛЭП старая – не нужно соединять ноль и землю (Глава 1.7. ПУЭ п. 1.7.59). Делайте систему ТТ (без соединения PE с N). В этом случае обязательно использовать УЗО!
В обоих ситуациях каждый провод на шинах должен быть затянут своим болтом — не суйте несколько PE или N-проводников под один болт (или винт).
Нужно ли ставить автомат на ноль
Друзья, как известно для защиты электропроводки применяются автоматические выключатели. Если рассматривать однофазную сеть (фаза и ноль) то здесь могут применяться однополюсные или двухполюсные автоматы. В данной статье, я бы хотел разобраться, в каких случаях применяются те или иные автоматические выключатели и нужно ли ставить автомат на ноль.
В 90 % случаев однофазного питания применяются именно однофазные автоматы, которые при аварии связанной с появлением больших токов отключают только фазу. Нулевой провод при этом не разрывается так как заводится и подключается напрямую к нулевой шине.
Применение двухполюсных автоматических выключателей в данном случае позволяет разрывать одновременно фазу и ноль. Такие автоматы применяют если необходимо запитать потребителей отдельной линией, например водонагреватель, розетку для стиральной машинки, электроплиту. Это очень удобно, если возникает необходимость полностью отсоединить таких потребителей от электрической сети – одним щелчком отключается фаза и ноль.
К тому же двухполюсные автоматы применяют в качестве вводных и устанавливают перед счетчиком электроэнергии. Давайте рассмотрим, в каких случаях допускается разрывать нулевой провод и почему в большинстве силовых схем ставить двухполюсный автомат запрещено.
Можно ли разрывать нулевой провод автоматическим выключателем
Согласно ПУЭ в однофазных сетях могут использоваться как однополюсные, так и двухполюсные автоматические выключатели.
В каких случаях должен ставиться двухполюсный автомат, а в каких достаточно однополюсного? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо хорошо ориентироваться в библии электриков – ПУЭ.
Но не стоит пугаться друзья, по ходу статьи я буду ссылаться на различные пункты этого нормативного документа, так что Вам не придется сидеть и тратить время на поиски ответа на данный вопрос. Чтобы ответить на вопрос можно ли рвать нейтраль питающего кабеля, необходимо знать какая система заземления используется в вашем доме. Самыми популярными на сегодняшний день являются система заземления TN-C и TN-S. Основное отличие между ними это способ эксплуатации нулевых и защитных проводников.
Таким образом, вопрос о том, нужно ли ставить автомат на ноль, правильней было бы сформулировать так: когда допускается разрыв фазы без нуля, а когда этого делать нельзя ни при каких условиях.
Можно ли ставить автомат на ноль в системе заземления TN-C?
Наиболее устаревшей и часто встречающейся в домах старой постройки является система заземления типа TN-C. Суть электроснабжения в данном случае заключается в том, что нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике, который называется PEN. При однофазном питании в такой системе в электрощит заводится два проводника – фазный (L) и нулевой (PEN). При трехфазном питание в щит будет заходить четыре проводника: три фазы и PEN.
Чтобы ответить на вопрос можно ли ставить автомат на ноль в такой схеме для начала давайте рассмотрим пункт 1.7.145 ПУЭ в котором сказано.
Как видно друзья в данном случае согласно пункта 1.7.145 ПУЭ ЗАПРЕЩЕНО рвать проводник PEN, то если запрещено устанавливать в него какие либо коммутационный аппараты.
В данном случае, если завести на автомат PEN проводник – это будет равносильно тому, что при срабатывании автоматического выключателя одновременно будет рваться и защитная шина, что из соображений безопасности совершенно недопустимо. В частности это касается случая, когда по причине неисправности автомата фазный контакт останется замкнутым (например, произойдет залипание или подгорание контактов). При случайном прикосновении к нему человек ничем не будет защищен.
Поэтому при электроснабжении квартиры или частного дома по системе TN-C необходимо устанавливаться однополюсный автомат. В случае трехфазного питания на его место ставится 3-хполюсное коммутирующее устройство, в то время как PEN проводник подключается напрямую на электросчетчик или на нулевую шину.
Вывод из этого один – запрещено подключать нулевой проводник через автомат в системе TN-C. Правда, в реальных ситуациях допускается пропускать нулевой провод через двухполюсный автомат (4-х полюсный для цепей питания 380 Вольт) и при системе заземления TN-C.
Но это возможно лишь при условии, что в линии однофазного (3х фазного) ответвления предусмотрено специальное расщепление PEN проводника на отдельные PE и N шины с одновременным обустройством повторного заземления!
Нужно ли ставить автомат на ноль в системе заземления TN-S?
Питание по системе заземления TN-S подразумевает разделение проводников N и PE на всем протяжении, начиная от источника питания (конкретно ТП) и заканчивая конечным потребителем.
В этом случае нулевой рабочий и нулевой защитный проводники подключаются к разным шинам. Систему TN-S легко определить, заглянув в электрощиток. При трехфазном вводе в электрощит будет заходить пять проводов: три фазы, ноль и заземление. При однофазном питании три провода: фаза, ноль и заземление. Схема питания при трехфазном и однофазном подключении будет иметь примерно следующий вид.
Согласно ПУЭ пункт 1.7.145 заземляющий проводник (PE) запрещается рвать любыми коммутационными аппаратами, включая автоматические выключатели. А так как заземляющий и нулевой проводники разделены, то нулевой проводник разрешается заводить в автомат. Следовательно в системе заземления TN-S ДОПУСКАЕТСЯ разрывать нулевой рабочий проводник.
Друзья еще хочу акцентировать внимание что при подключении нужно использовать многополюсные автоматические выключатели, которые будут одновременно отключать нулевой проводник совместно со всеми фазными проводниками. ЗАПРЕЩЕНО устанавливать два независимых автомата на фазу и ноль. В правилах ПУЭ пункт 3.1.18 вот что сказано на этот счет.
Какой можно сделать вывод из всего этого. Согласно ПУЭ нет четного требования «нужно» или «необходимо» разрывать нулевой рабочий проводник в системе заземления TN-S. Там четко сказано «допускается», и следовательно вам решать нужно ли ставить автомат на ноль или нет.
Способы подключения дифференциального автомата без заземления
Дифференциальный автомат представляет собой коммутационное устройство, в котором совмещаются автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО).
Существует мнение о нецелесообразности схемы с дифференциальным автоматом без заземления. Электрики мотивируют это тем, что проводка обычно выполнена в двухпроводном стандарте, а отсутствие дифавтомата потребует дорогостоящей модернизации. Однако такое мнение нельзя признать верным, поскольку в автомате имеется лишь пара контактных разъемов, а для установки проводника заземления просто нет места. К тому же принцип действия защитных систем не требует заземления. Ниже пойдет речь о нюансах работы защитных устройств и о том, как подключить дифавтомат без заземления.
Применение дифференциального автомата
Разница между устройством защитного отключения и дифавтоматом состоит в функциональном предназначении. УЗО — коммутационный прибор, берущий на себя защиту человека от прямого или опосредованного удара током.
Устройство защитного отключения мониторит текущие характеристики электрической проводки и в случае каких-либо проблем отключает ее. УЗО не защищает проводку от коротких замыканий и перегрузок. Более того, устройство само нуждается в защите от этих факторов. С этой целью перед устройством защитного отключения ставят автоматический выключатель.
Дифференциальный автомат комплектуется автоматическим выключателем, а потому считается более совершенным в технологическом отношении устройством. Дифавтомат используют для защиты электросети от коротких замыканий и перегрузок, при появлении утечек тока в результате повреждения проводки, электроустановок. Дифавтомат защищает человека при попадании под напряжение.
Под утечкой тока понимается несанкционированное изменение маршрута протекания тока. При утечке электрический ток направляется не по электропроводке или электроустановке, а по другим металлическим предметам. Происходит это при нарушении изоляционного слоя проводника, выходе электробытовой техники из строя. В результате включается защитное устройство, обесточивающее электросеть в помещении.
Обратите внимание! Закороченные человеком токоведущие части розетки не идентифицируются дифференциальным устройством в качестве утечки тока. Выключатель отреагирует на такую ситуацию как на стандартную нагрузку, отключения тока не произойдет, и человек попадет под напряжение.
Защитное устройство особенно необходимо там, где имеется повышенный риск поражения током. К таковым относятся кухня и ванная комната, где в силу функционального предназначения этих помещений установлено много электротехники и наблюдается повышенная влажность.
В автомате отсутствует третья клемма для подключения заземлительного проводника. Из этого следует, что дифференциальный выключатель приспособлен именно для двухпроводных цепей.
Итак, вопрос о том, будет ли работать дифференциальное устройство в двухпроводной цепи, раскрыт: безусловно будет. Этот факт подтверждают многие электрики: дифавтомат исправно работает в трехпроводной цепи даже в случае повреждения системы заземления.
Работа дифавтомата в двухпроводной цепи
Принцип работы дифференциального устройства напоминает анализатор, сравнивающий показатели токов, идущих по фазовому и нулевому проводнику. При возникновении отклонений в величинах, произошедших вследствие утечки (к примеру, после замыкания на корпус холодильника), контакты реле дифавтомата размыкаются, а сеть обесточивается.
В качестве примера разберем ситуацию, когда произошло повреждение изоляционного слоя электропроводки в стиральной машине. Касание оголенного токоведущего проводника к металлическому корпусу приводит к распространению тока там, где его быть не должно. Стоит человеку прикоснуться к стиралке, и его ударит током. Причем под напряжением пострадавший будет находиться до тех пор, пока касается корпуса (а оторваться от него тяжело). В такой ситуации на помощь приходят УЗО или дифавтомат, отключая в цепи ток.
Способы подключения УЗО без заземления
УЗО не комплектуется автоматикой, которая бы защищала выключатель от сетевых перегрузок. В связи с этим в цепь нужно включать еще и автоматы, реагирующие на отключение при перегрузке.
Мощность дифференциального выключателя рекомендуется подбирать чуть меньше мощности автомата, вмонтированного с ним в одну цепь. Подход позволяет избежать перегорания устройства защитного отключения, так как при перегруженной электроцепи автомат включается не сразу, а через определенное время. Если бы мощность УЗО соответствовала автомату, дифференциальный выключатель неизбежно бы сгорел.
Существует два варианта подключения:
Установка прибора в двухпроводной сети
Рекомендуется поручить выполнение столь ответственной работы квалифицированному электрику. Если подобная возможность отсутствует, но имеются хотя бы минимальные знания в электротехнике, рекомендуется придерживаться ряда правил:
Когда все устройства защитного отключения установлены на свои места, производят проверку их работоспособности. Основная задача — проверить систему на ложные срабатывания. Для проверки подключают автомат, расположенный перед устройством, дифференциальный выключатель. Далее нажимают клавишу «Тест», имеющуюся на приборе. Если вслед за этим произошло отключение, устройство работает правильно.
Обратите внимание! По нормативам ПУЭ (Правила устройства электроустановок) монтаж устройств защитного отключения в сетях подсистемы TN-C не разрешается. Если нужно защитить электрический приемник, заземляющий PE-проводник соединяют с PEN-проводником. Тем самым TN-C трансформируется в подсистему TN-C-S.
Подключение УЗО к розеткам
Если установлена подсистема TN-C, корпус устройства в некоторых случаях соединяют с нулем. Схема подключения устройства защитного отключения без заземления для розеток рассчитана на подключение к третьей боковой клемме. В этом случае после пробоя изоляции ток с корпуса направится через указанную клемму. Контакт обеспечивают на входе в дом или квартиру.
Однако следует заметить, что реализация методики увеличивает вероятность попадания под напряжение. Попадание напряжения на нейтраль в наружной сети приведет к тому, что ток попадет на корпуса заземленных электроустановок. Другой минус такого способа подключения — регулярное срабатывание автомата защиты при подключении нагрузок.
Подключаться указанным образом нельзя самостоятельно. Понадобится заказать проект, в который будут внесены изменения системы электроснабжения.
Предполагаются следующие корректировки:
Выбор УЗО
Автоматический выключатель рассчитан на функционирование с перегрузкой на протяжении секунд или даже минут. Устройство защитного подключения не способно выдерживать такие нагрузки и, скорее всего, выйдет из строя. Небольшие по мощности аппараты используют при токе 10 Ампер или менее. Для мощных устройств понадобится запас в 40 Ампер.
Если напряжение в жилом помещении составляет 220 Вольт, покупают двухполюсное устройство. Для 380 Вольт необходим четырехполюсный аппарат.
От показателя тока утечки устройства защитного отключения зависит, какое устройство понадобится: противопожарное или защищающее от тока. Аппараты способны срабатывать с разной скоростью. Для быстрого срабатывания используют селективные устройства, которые бывают двух классов (S и G). Аппараты, маркированные буквой G, отличаются наибольшей скоростью отклика.
Автоматы выпускаются в электронном или электромеханическом исполнении. Для электромеханических приборов отсутствует необходимость в дополнительном электропитании.
Что касается типа тока утечки, информация об этом указана на корпусе. AC обозначает переменный ток, а литера A указывает как на переменный, так и на постоянный ток.
Особенности подключения в частном доме
Электросеть в загородном доме принципиально не отличается от квартирной, однако появляются более разнообразные варианты. Например, легче поставить на входе одно единое устройство или несколько устройств защитного отключения на наиболее важных линиях сети.
Вводный аппарат на 300мА предохраняет всю электропроводку от возгорания. УЗО способно отзываться на суммарный показатель тока утечки со всех имеющихся линий несмотря на то, что в каждом отдельном случае соблюдается норма.
Универсальные приборы, рассчитанные на срабатывание при 30мА, монтируют после противопожарных. Следующие линии — санузел и детская комната (показатель Iу = 10мА).
Допускается переделка системы заземления в TN-C-S. Не допускается самостоятельное подключение повторного заземления к нейтрали. Если напряжение попадет на нейтральный провод от наружной сети, заземление станет единственным для окрестных домов, что при некачественно выполненной работе становится частой причиной пожаров. Повторное заземление рекомендуется выполнять на участке ввода с воздушной линии электропередачи.
Схема подключения устройства защитного отключения в небольшом дачном доме обычно наипростейшая, так как нагрузки относительно невелики. Чаще всего выбирается присоединение к однофазной сети и устройство на 30мА. Прибор универсален и позволяет защититься как от пожара, так и от попадания под напряжение.
В загородных домах устанавливают главный ввод и два автомата (на розетки и на переключатели света). Бойлер подключают к сети с помощью розетки или выделенного автомата.
Частые ошибки при подключении
Неверные действия при установке УЗО приводят к неприятным последствиям: аппарат срабатывает даже без утечки тока в электроцепи и нормальной нагрузке. Опасность несет другая ситуация, когда срабатывания не происходит при наличии утечки тока.
Наиболее распространенные ошибки при проведении электромонтажных работ:
Заключение
Схема подключения дифференциального автомата без заземления — достаточно распространенный вариант защиты. Особое внимание следует уделить помещениям, эксплуатируемым в условиях повышенной влажности.
Для повышения эффективности защиты в сложных системах нужно устанавливать несколько ступеней защиты с селективным срабатыванием устройства защитного сигнала с наименьшим номиналом.
Приступать к самостоятельному подключению автомата без заземления рекомендуется только при наличии опыта электромонтажных работ и специальных знаний.
