Чем отличается «ноль» от «земли» в электрике
Чем отличается «ноль» от «земли» в электрике
Интересный момент в электрике связан с рабочим нулём и заземлением. Вроде бы одно и то же, а нет, разница всё же есть. Почему ноль и земля это не одно и то же?
Кто делал заземление, знает, что его можно использовать в качестве рабочего нуля в электросети. То есть, берете фазу от линии электропередач и заземляющий контур. При подключении лампочки или другого электропотребителя, устройства будут работать.
Однако это при одном маленьком «но» — если у заземления будет достаточно небольшое сопротивление. В противном случае, лампочка будет гореть слабо, а более мощные потребители, и вовсе, не потянут.
Так чем же отличается «ноль» от «земли»
В современные дома подводятся три провода: фаза, ноль и заземляющий контур. В старых постройках, подведено, как правило, всего два провода: фаза и рабочий ноль. Здесь принято делить ноль на «рабочий» и «защитный».
Основное отличие «земли» от «нуля» в том, что ноль обеспечивает полноценную работу электросети, в то время как «земля» необходима для защиты от поражения электрическим током.
В ПУЭ-7 чётко приведены требования к заземляющему контуру:
Нередко можно встретить схемы использования рабочего нуля в качестве защитного контура.
Однако здесь есть некоторые особенности, о которых стоит непременно упомянуть в данной статье сайта Электрик САМ elektriksam.ru
Как использовать ноль в качестве «земли»
Если в старой квартире нет заземления, то сделать его можно, используя для этих целей ноль. Для этого ноль в электрощите дома необходимо разделить на «защитный» и «рабочий». Для этих целей в электрическом щите устанавливается дополнительная шина для PE проводников, соединённая перемычкой с нулём.
При этом существует важное правило! Подключать, таким образом, электроприборы к защитному контуру можно только через специальный контакт. Использовать для этих целей обычный контакт заземления на электроприборах, категорически нельзя, поскольку обрыв нуля приведёт к тому, что металлические части электроприборов окажутся под опасным напряжением.
В таком случае лучшим вариантом безопасности станет установка УЗО — устройства защитного отключения. При утечке тока УЗО определит опасный потенциал и автоматически отключит электроприбор от сети 220 Вольт.
Принцип работы устройства защитного отключения основан на следующем:
Существуют устройства защитного отключения различных номиналов, для установки на отдельные электроприборы, например, в ванной комнате, а также на весь дом или квартиру. Это очень важно учитывать при выборе УЗО, чтобы максимально обезопаситься от утечек опасного напряжения.
Заземление и зануление: разбираемся в чем разница
Любая электроустановка должна быть заземлена. Это требование Правил устройства электроустановок (ПУЭ) одинаково распространяется на электроприборы с металлическим и пластиковым корпусом, устройства подключения и коммутации: распределительные и вводные щитки, розетки, выключатели.
Для чего необходимо заземление
Если энергоснабжение в помещении организовано в соответствии с ПУЭ, на входе, в распределительном щитке установлены защитные автоматы.
Эти выключатели срабатывают при превышении установленной силы тока: нагревается биметаллическая пластина, происходит ее деформация, и контакты автомата механически размыкаются.
Важно! Именно для этого, автоматы устанавливаются в разрыв фазного проводника. Нулевая шина может быть подключена напрямую.
Происходит разрыв цепи, находящейся под напряжением, электроустановка (или вся цепь) обесточивается, обеспечивая безопасность. Как это работает на практике, и что такое заземление в данной цепочке?
Заземление, это электрический контакт между линией, специально выделенной в электросети, и реальной (физической) землей. То есть шина заземления имеет электрический контакт с грунтом. Одновременно, любая установка, вырабатывающая или распределяющая электрический ток, соединена нулевым проводом с той же землей.
Мы с вами рассматриваем однофазные сети, в которых для питания используются две линии: ноль и фаза. Трехфазные системы в быту применяются редко, поэтому знание этих систем необходимо лишь профессионалам.
Даже если к вам в дом заведено три фазы (такое встречается в частном секторе), для конечного потребления все равно используется два провода: ноль и фаза.
Допустим, у вашей электроустановки (холодильник, бойлер, стиральная машина), особенно с металлическим корпусом, произошла утечка фазы. То есть, провод под напряжением касается корпуса (отсоединился контакт, нарушена изоляция, протекла вода). Прикоснувшись к электроприбору, вы будете поражены электрическим током. Кроме того, сопротивление в точке касания мизерное, вследствие чего произойдет мгновенный нагрев провода, и возгорание электроприбора.
Если ваш бойлер заземлен, электрический ток потечет по пути наименьшего сопротивления, то есть по контуру: фаза — «земля» — нулевая шина. Сила тока спонтанно возрастет, и сработает аварийное отключение в автомате защиты. Никто не пострадает, материальный ущерб не будет нанесен.
Если вы имеете поверхностные знания устройства электроустановок, возникает вопрос: а зачем нужно заземление, если то же самое произойдет между фазным и нулевым проводом? И собственно, чем отличается заземление от зануления?
Разберем ситуацию со схемами
С точки зрения протекания электрического тока, отличия между заземлением от занулением нет. Нулевой провод в любом случае имеет электрический контакт с физической землей.
Соответственно, при замыкании фазы на корпус, произойдет то самое короткое замыкание, и сработает отключение защитного автомата. Разумеется, (при условии правильного подключения: розетка должна иметь третий земляной контакт, как и электроприбор. По этой причине, электрики, нарушая требования Правил устройства электроустановок, часто разводят земляную шину от нулевого контакта вводного щитка.
Представим ситуацию, когда нулевой провод по какой-то причине разорван:
На схеме это выглядит следующим образом:
При организации защитного зануления, электрическая цепь между физической «землей» и контактом заземления электроприбора разрывается. Установка становится беззащитной. Кроме того, свободная фаза без нагрузки может создать потенциал, равный входному напряжению на ближайшей подстанции. Как правило, это 600 вольт. Можно представить, какой ущерб будет нанесен включенному в этот момент электрооборудованию. При этом утечки тока на физическую землю нет, и защитный автомат не сработает.
Представьте, что в этот момент, вы одновременно коснетесь фазы (пробой на корпус электроустановки), и металлического предмета, имеющего физическую связь с грунтом (водопроводный кран или батарея отопления). Можно получить поражение электротоком при напряжении 600 вольт.
А теперь посмотрим, в чем разница между заземлением и занулением (на нашей схеме). При разрыве нулевой шины, просто пропадет питание на всех электроустановках в этой цепи. Поражения электротоком не будет, ни при каких обстоятельствах: электрическая цепь между физической землей и контактом заземления электроприборов не нарушена. Здоровье мы уже сохранили. Теперь посмотрим, что произойдет с электроустановками. Максимум ущерба — это перегоревшая лампа накаливания, ближайшая к вводному щитку. Причем неприятность произойдет лишь в случае повышения напряжения на фазном проводе. Сила тока возрастет (согласно закону Ома), сработает автомат защиты, и возможно, остальные электроприборы не пострадают.
Именно по этой причине, ПУЭ жестко предписывают: защитное заземление и зануление электроустановок должно быть организовано независимо друг от друга, с помощью разных линий.
Для справки: Обычно используется цветовая маркировка проводов:
Если у вас жилье современной постройки, значит зануление и заземление выполнено согласно Правилам устройства электроустановок. Это легко проверить, взглянув на вводной кабель в щитке. Кроме того, вы сами можете проверить правильность подключения.
Как отличить рабочий ноль и защитное заземление
Разумеется, проверять сопротивление между «нулевым» и «земляным» проводами не следует, особенно если энергосистема под напряжением. В общую щитовую вас тоже никто не пустит. Поэтому, проверять правильность разведения нуля и земли, будем с помощью мультиметра (бытового тестера).
Поскольку точки ввода заземляющих устройств (ноль на подстанции и шина заземления в доме) находятся на удалении друг от друга, между ними есть определенное сопротивление. Грунт, даже влажный, не является идеальным проводником. Если организовать электрическую цепь без нагрузки, мы увидим разницу в потенциалах.
Подключаем измерительный прибор к фазному контакту и рабочему нолю. На схеме это будет цепь «А». Фиксируем значение.
Сразу же подключаем тестер к фазному проводу и контакту защитного ноля. На схеме это цепь «Б». Разницы в потенциале нет: прибор зафиксирует одинаковое значение напряжения. Почему так произошло? При объединении рабочего и защитного ноля, ток в обоих вариантах измерения, фактически протекает по одному и тому же проводу. Сопротивление не меняется, потерь нет, падения напряжения не происходит.
Если ваши результаты измерения показали одинаковое напряжение – проводка подключена с нарушениями Правил устройства электроустановок.
Что произойдет при разнесенном рабочем ноле и защитном заземлении?
При подключении прибора к фазе и нолю, падения напряжения практически нет (на схеме это цепь «А»). Вы увидите действительное значение рабочего напряжения в сети. Подключив тестер к фазному проводу и защитному заземлению, вы замеряете потенциал в длинной цепи. Чтобы замкнуть круг, электрический ток (на схеме цепь «Б») проходит по реальному грунту между точками физических контактов «земли». Учитывая сопротивление грунта, произойдет падение напряжения от 5% до 10%. Прибор покажет более низкое напряжение.
Это говорит о том, что ваша электропроводка организована правильно, у вас имеется настоящее разнесенное защитное заземление. При наличии правильно подобранных автоматов, электрооборудование и пользователи надежно защищены.
Мы разобрались, в чем разница между заземлением и занулением. Польза от правильной организации электроснабжения очевидна.
А как быть, если в вашем доме вообще не предусмотрено защитное заземление
Понятное дело, при проведении капитального ремонта, электрики заменят проводку в соответствии с Правилами устройства электроустановок. Как минимум, в вашем вводном щитке появится три независимых провода: фаза, рабочий ноль и защитное заземление. Останется лишь заменить проводку в розеточной сети.
Но капитальный ремонт может быть выполнен через несколько лет, а вы уже сегодня пользуетесь бойлером и стиральной машинкой без заземления, или того хуже — с защитным занулением. Выход один: организовывать заземление самостоятельно. Если вы живете в частном доме — техническая сторона вопроса существенно упрощается. А вот для многоэтажек, стоимость и сложность работ зависит от этажа.
Как вариант — организовать вскладчину с соседями шину заземления, с распаячными коробками на каждой лестничной клетке.
Шина должна быть неразъемной до самого ввода в грунт. Вблизи фундамента, желательно не в дорожном покрытии, а на клумбе, организуется контур заземления согласно Правилам устройства электроустановок. Каждый жилец подъезда может подключится общей шине и завести «землю» в квартиру. Далее есть два варианта:
При любом способе, вы защитите и свои электроприборы, и главное — свое здоровье.
Важно! Как нельзя организовывать защитное заземление
То, что «землю» нельзя брать из рабочего ноля, понятно из нашего материала. Есть любители заземлиться на трубы водоснабжения или отопления. Теоретически – стальная труба имеет связь с грунтом. На практике, по стояку могут быть вставки из полипропиленовых труб, и никакого контакта с «реальной землей» нет.
Видео по теме
Что будет, если вместо нуля подключить землю: рассказываем подробно
Отправим материал на почту
Заземление – намеренное создание контакта электрического прибора, подключенного к электросети, с заземляющим устройством. Оно предназначено для того, чтобы отвести ток в случае пробития корпуса, появляющийся на металлических частях бытовой техники при возникновении аварии. Заземление автоматически вырубает напряжения благодаря срабатыванию УЗО (устройство защитного отключения).
Когда оборудование защищено таким способом, то при любом соприкосновении человека к бытовым приборам ток, сохранившийся на оборудовании, станет не опасен. Если техника не была заземлена при установке, ток проходит через тело коснувшегося. Несмотря на то, что это остаточное напряжение, оно будет ощутимо, но не опасно.
Чем отличается «ноль» от «земли» в электрике
Некоторые электромонтажники, имеющие опыт работы, не всегда могут ответить правильно на вопрос «что будет, если земля используется вместо нуля» или чем отличается заземление от зануления. Важно в этом разобраться, чтобы не допустить ошибок работе.
Если сделано зануление, корпусная часть оборудования соединяется с нулевым проводником. Когда делается заземление, то корпус электрического прибора присоединяется к заземленному контуру, состоящему из металлических штырьков, забиваемых в грунтовое основание.
Соединили землю вместо нуля: риски и последствия ошибки
Если в розетке вместо зануления сделано заземление, при наличии УЗО в электрической цепи его будет выбивать. Если защитное устройство отсутствует, образуется потенциал, опасный для иных потребителей, если их земляной проводник соединен с вашим.
Важно знать! Ваши приборы по-прежнему могут продолжать функционировать, и вероятней всего вы не почувствуете разницу, особенно когда сделано заземление с хорошим качеством.
Другие проблемы при обрыве «защитного нуля» в электрощите:
Видео описание
Заземление вместо нуля в розетке. Что будет.
Поэтому разберитесь с отсутствием «нуля» в вашей электропроводке. Если «рабочий 0», идущий к электрической розетке поврежден, найдите место повреждения нулевой цепи.
Вместо поврежденного «нуля» можно использовать провод заземления. Для этого обязательно делается новая маркировка:
Духовой шкаф и посудомоечная машина должны подключаться к разным группам. Каждая линия должна быть оснащена отдельным защитным автоматическим выключателем. УЗО можно поставить общее на всю электрическую цепь.
Заземляющий проводник тоже один на всех, его допускается брать с другой линии.
Заземляющие устройства
Отличаются по методу выполнения процедуры заземления нейтрального провода на второстепенной катушке силового трансформатора и бытовых приборов – пользователей электроэнергии.
Конкретный пример приведен для электрической подстанции (ТП). В нем вторичная обмотка ТП оснащена 3-мя катушками, которые соединены между собой в Y/Y, называющейся «звездой».
Конец одного из них присоединяется в единый центр – это нейтральная точка «N» или «нулем». Нулевой проводник прямо соединятся с ЗУ (заземляющее устройство).
Незанятые концы обмотки присоединяются к кабелям 3-х фазной сети. Эти провода протягиваются к потребителям электрической нагрузки (бытовой технике). Могут быть как однофазные, так и трехфазные сети, зависит от вида оборудования. Подобное соединение «рабочего нуля» называют глухозаземленной. Такой способ применяется в заземляющих контурах TN. Все виды систем заземления описаны дальше в этой статье.
Тут нейтральный проводник нужен в качестве механизма защиты электрооборудования, присоединенных к сети. Система заземления защищает также людей от воздействия электрического тока, поскольку имеет прямое контактное соединение с основанием грунта.
Виды заземляющих контуров (систем)
Есть три вида систем заземления:
Нулевая точка обмотки трансформатора наглухо заземлена. Неизолированные части, которые могут проводить электрический ток, присоединяются к заземленному «рабочему нулю». Проводник в таком контуре называется РЕ (нулевой защитный провод).
Нейтральный проводник обмотки трансформатора наглухо заземлен. Неизолированные части, которые могут проводить электрический ток, соединяются с основанием грунта через заземляющее устройство.
Нейтральный проводник обмотки трансформатора изолируется от грунтового основания. Можно заземлить при помощи ЗУ, имеющего большое сопротивление. При таком варианте неизолированные части обмотки заземляются с использованием локального устройства (ЗК), не связанного с трансформатором.
Все 3 вида систем придуманы для того, чтобы защитить человека и электроприборы от воздействия электротока. Они равноценны по степени защиты людей. Однако имеют некоторые отличия по:
На схематичных планах маркируются 2-мя буквами:
Вопросы эти очень важны, поэтому рассмотрим более подробно каждую из 3-х видов систем.
Видео описание
Открытая токопроводящая часть – это неизолированные участки электроустановок, к которым можно прикоснуться. При обычном режиме работы к этим участкам бытовых электроприборов не поступает напряжение. Однако все будет наоборот, если разрушается изоляция – на корпусе появится потенциал.
Причины повреждений в основном связаны с конкретными факторами:
Одновременно вид системы TN делится на 3 дополнительные подсистемы:
Нейтральный: рабочий «N», защитный «РЕ» провода совмещаются в едином проводнике «PEN» на всем протяжении заземления. Это стандартная схема. Такая система – одна из первых. Несмотря на то, встречается в жилфонде, построенном до 1995-х годов, она все еще функционирует. Прокладывается 4-х жильным кабелем, в который приходит 3 фазы и 1 ноль.
Существует ключевой недостаток такого вида заземления – защитный проводник «PEN» один на всю систему. Поэтому TN-C не обеспечивает требуемую степень электробезопасности.
Система, в которой нулевой: рабочий «N», защитный «РЕ» провода разделяются на всем протяжении заземления.
В настоящее время практически любая современная техника обеспечивается питанием через надежные блоки питания (импульсные), не имеющие гальванической развязки с электрической сетью напряжением 220 Вольт.
Это объясняется тем, что в подобное оборудование встроены специальные фильтра, подавляющие высокочастотные помехи. Они через конденсаторы соединяются с токопроводящим корпусом установки. Высокочастотные помехи появляются в электрической сети через:
Это система, где функции нулевого: рабочего «N», защитного «РЕ» проводов совмещаются в едином проводнике в определенной его части на всем протяжении заземления, начиная от трансформатора напряжения.
Заключение
Если сделать заземление вместо нейтрали, существует опасность возникновения потенциала на корпусе приборов при нарушении изоляции. Когда прибор не заземлен, при касании металла голой рукой, через тело потечет ток, образуется заряд. Это очень опасная для человека ситуация.
Чем «земля» отличается от «нуля»? Разбираемся в сложностях электрики
Если вы знакомы с электрикой, наверняка знаете понятия «нуль» и «земля». В чем разница, или это практически одно и то же? Ответ в нашей статье.
В Советском Союзе была принята двухпроводная сеть, где были лишь фазный и нулевой проводник, а заземление выполнялось на батарею или трубу водоснабжения. Сейчас стал популярен монтаж трехпроводной сети, в котором есть нулевой и заземляющий проводники. В щитовой они оба садятся на заземляющую шину. Если они объединены в щитовой, тогда чем они вообще отличаются? Отвечаем, опираясь на нормативные документы.
Что такое «нуль» и «земля» согласно ПУЭ?
То, что мы привыкли называть «нулем» и «землей» в ПУЭ называется нулевым рабочим проводником (N) и нулевым защитным проводником (PE). Вот как они трактуются в нормативном документе:
1.7.17. Защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник, применяемый для защиты от поражения людей и животных электрическим током. В электроустановках до 1 кВ защитный проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора, называется нулевым защитным проводником.
1.7.18.а Нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока.
Из этих формулировок понятно, что защитный нулевой проводник необходим для защиты от поражения электрическим током. То есть к нему должно заземляться электрооборудование, например, стиральная машинка, бойлер, котел и т.д. В то же время рабочий нулевой проводник необходим для питания оборудования, то есть по нему будет протекать ток.
В некоторых случаях допускается использовать «нуль» (PE) в качестве «земли», как это указано в ПУЭ 1.7.18.б. В этом случае провод становится совмещенным проводником, который сочетает функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. Он будет называться PEN. Однако здесь есть один нюанс, который важно знать.
Дело в том, что согласно ПУЭ 1.7.83 «В цепи заземляющих и нулевых защитных проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей». То есть нулевой защитный проводник («земля») должен идти непрерывно от щитка к розетке или осветительному прибору. Если мы, к примеру, посадим заземление на нуль, тогда «путь» прервется путем вынимания вилки из розетки. И если произойдет пробой, корпус остального оборудования, заземленного на этот провод, окажется под напряжением.
Далее в этом же пункте сказано: «В цепи нулевых рабочих проводников, если они одновременно служат для целей зануления, допускается применение выключателей, которые одновременно с отключением нулевых рабочих проводников отключают все провода, находящиеся под напряжением». Из этого следует, что «нуль» можно использовать в качестве «земли», если при его отключении, отключаются и все стальные проводники, находящиеся под напряжением. Осуществить такое в квартирных условиях довольно сложно.
Как должно осуществляться заземление в трехпроводной сети?
На данный момент в большинстве новостроек укладывают именно трехпроводную сеть, в которой идет фаза, нуль и заземление (желто-зеленый провод). «Нуль» и «земля» присоединяются в щитке к одной заземляющей шине, но не под общий контактный зажим (ПУЭ 7.1.36). Затем заземление одним непрерывным проводом подводится к каждой розетке. У большинства современного электрооборудования уже есть третий заземляющий контакт на вилке, который обеспечивает заземление корпуса прибора при включении его в розетку.
Вывод
Главная отличительная особенность «нуля» и «земли» в их назначении. «Нуль» совместно с фазой предназначен для питания электроприборов, а «земля» для защиты людей и животных от поражения электрическим током, если случится пробой. Рабочий «нуль» можно использовать в качестве «земли», если не нарушаются условия ПУЭ 1.7.83. Мы же рекомендуем класть проводку сразу с заземляющим проводником, что исключает необходимость использовать «ноль» не по назначению.
Проверьте свои знания в электрике:
