Можно ли использовать землю в качестве нулевого провода
Содержание статьи
Зачем нужен ноль, если можно получить те же 220 от фазы и земли?
Зачем нужен нулевой проводник? Ведь из электросети можно брать только фазу. А вместо нуля подключится к забитому в землю штырю. При применении подобной технологии ноль не нужен. Так что же, нулевой проводник нужен только для того, чтобы счетчик крутился?
Движение переменного тока в однофазной сети с нулевым проводником N (Движение показано стрелками условно в одном направлении)
Действительно, если взять «фазу» и «землю», то можно получить на этих двух проводниках напряжение. Величина напряжения будет зависеть от того, насколько близко от забитого штыря заземлен нулевой проводник. Иначе говоря, получая напряжение от фазы и забитого в землю штыря, мы просто направляем течение тока по обходному маршруту. Мы дополнительно включаем в цепь землю в виде сопротивления.
При применении нулевого проводника, переменный ток течет от начала фазы до нулевой точки соединения концов фаз источника тока и обратно. При применении земли вместо нуля переменный ток будет течь по тому же маршруту, но в обход, через заземление нулевого проводника. В этом случае, дополнительно преодолевая сопротивление земли. Разумеется, будут потери напряжения, в зависимости от величины сопротивления почвы. Кстати, современный электросчетчик будет учитывать потребленную электроэнергию и без применения нулевого проводника.
На самом деле, нулевой проводник в трехфазной сети применяется для устранения перекоса фаз. На каждой из трех фаз, в одно и тоже время, может быть разное количество потребителей с разной потребляемой мощностью. Подобное положение может вызвать перекос фаз и выход из строя источника тока. Для стабилизации этой ситуации и нужен нулевой проводник.
Движение переменного тока через заземлитель
Выше рассмотрен вариант, когда на подстанции обмотки питающего сеть трансформатора соединены в звезду и нулевая точка соединения заземлена. При этом возможно получение фазного напряжения 220 вольт. Между фазными проводниками получаем линейное напряжение 380 вольт. В случае применения земли вместо нуля, у тока есть возможность вернуться к источнику питания через заземление.
Что будет если источник питания не заземлен? Обмотки трансформатора можно подключить в треугольник и получить то же самое линейное напряжение 380 вольт. Фазного напряжения при таком способе подключения обмоток мы не получим.
Течение переменного тока в системе с источником тока подключенным треугольником
Взяв для питания электроприбора фазу от такого трансформатора и «землю» от забитого штыря, мы получим постоянный ток. Точнее выпрямленный ток. Проходя через нагрузку, он будет уходить в землю. И не будет возвращаться обратно. Земля в этом случае будет служить конденсатором, который может, бесконечно заряжаясь, поглощать электроток. То есть, применяя такой способ питания, мы сможем включить только электроприбор работающий на постоянном токе.
Напряжение тока будет зависеть от сопротивления почвы в том месте где забит штырь. Сопротивление земли нестабильно. Оно изменяется от местоположения, от времени года, от влажности. А также, множества других характеристик. Будет невозможно подобрать электроприборы для питания от сети, у которой бессистемно и в большом диапазоне изменяется напряжение.
Движение тока через заземлитель от источника тока подключенного треугольником
Таким образом, получать энергию от фазы и земли — очень неудобный, неэкономичный и, мягко говоря, странный способ. В любом из двух рассмотренных случаях он никак не оправдан. В дополнение ко всему прочему, способ этот очень опасный.
Помимо устранения перекоса фаз, нулевой проводник применяется в целях электробезопасности. Во-первых, он служит для получения 220 вольт в быту. Напряжение 380 вольт слишком опасно для бытового применения. Напряжение 220 вольт менее опасно для человека. Во-вторых, он применяется для дополнительного снижения разности потенциалов при замыкании фазы на корпус. А также последующего отключения сети автоматическим выключателем.
При однофазном замыкании на заземленный корпус электрооборудования, токи короткого замыкания могут быть слишком малы для отключения автоматического выключателя. Если же этот корпус еще и занулен, то организовать устройство защитного отключения с помощью автоматических выключателей становится намного проще.
Для вашего удобства подборка публикаций
Что такое заземление?
Что такое зануление и зачем оно нужно?
Где в розетке плюс, а где минус?
Главная страница
Спасибо за посещение канала, чтение заметки, упоминание в социальных сетях и других интернет — ресурсах, а также подписку, лайки, дизлайки и комментарии (Лайки и дизлайки можно ставить не регистрируясь и не заходя в аккаунт)
Источник
Про заземление и зануление для «чайников» » Сайт для электриков
Электрик Инфо » Делимся опытом, Начинающим электрикам, Секреты электрика » Про заземление и зануление для «чайников» 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. Контур заземления 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. Читайте также по этой теме: Заземление и зануление — в чем разница? ВКонтакте | |
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.
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.Источник
Чем «земля» отличается от «нуля»? Разбираемся в сложностях электрики
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:
- Почему между фазой и нолем 220 В, а между фазами 380 В?
- Почему в США напряжение в сетях 110 В, а в России 220 В?
Источник
Система заземления ТТ: тот случай, когда «земля» и «ноль» — не одно и то же
Система TN-C-S
В наших сетях принята система заземления, в которой ноль соединён с землёй на некоторых участках цепи — обычно на воздушных и кабельных линиях. Она называется TN-C-S (Terra-Neutral-Combined-Separated), что расшифровывается как «система заземления с частично объединённой нейтралью и землёй». Эта система достаточно надёжна и предсказуема.
А существует ли система, где ноль (нейтраль) и земля полностью разделены? Оказывается — да, эта система называется TT и она имеет некоторые преимущества, особенно для владельцев частных домов. Если вам интересно, как её применить и что это вам даст — прочтите нашу небольшую статью и, быть может, вы остановитесь именно на этом варианте защиты.
Чем плохо объединение земли и нуля?
Принцип возникновения «обходного пути» через домашнее заземление
Вначале, мы расскажем какие скрытые минусы несёт классическая система заземления. Допустим, в вашем доме устроено заземление и оно, конечно, соединено в щитке с нулём. В том случае, когда на воздушной линии между вашим домом и подстанцией оборвётся нулевой провод, общий ток от всех домов дальше вашего потечёт через ваше заземление (которое по сути тот же ноль, только через землю). Десятки ампер, проходящие через вашу скромную проводку, могут повредить её, а то и вызвать пожар.
Кроме этого, для обеспечения нужного напряжения прикосновения (то есть для снижения напряжения на сломанном приборе до безопасного уровня) сопротивление заземления должно быть достаточно низким. Обеспечить его непросто — понадобится дорогостоящее заземляющее устройство.
И наконец, если где-то вне вашего дома нулевой проводник (который является одновременно и заземляющим) будет повреждён или банально плохо прикручен, на вашем заземлении, соединённом с этим нолём, окажется напряжение, которое может быть довольно высоким.
Каковы преимущества системы ТТ?
Система ТТ
Разделяя ноль и землю (это, кстати, допускается ПУЭ) мы убиваем сразу двух зайцев:
- изолируем нашу проводку и заземление от возможных перегрузок «со стороны»;
- радикально решаем проблему отключения цепи с утечкой тока, даже при очень «слабом» заземлении.
Вы спросите — как же удастся обезопасить цепь с утечкой при слабом заземлении, да ещё и без контакта с нулём — ток-то получается мизерный? Тут-то и кроется главная особенность системы ТТ: она работает только совместно с УЗО. Причём защита должна быть двухступенчатой: вначале ставится общее УЗО на вводе, на 100 или 300 мА (номинал УЗО должен быть равен или больше номинала вводного автомата), а затем, на каждую линию ставится отдельное УЗО на 30 мА (допускается объединять по две или три линии).
Разводка щитка в системе ТТ
Итак, система ТТ выглядит следующим образом:
- монтируется небольшой контур заземления, можно даже из одного уголка, вбитого в землю на метр;
- на вводе ставится УЗО на 300 мА;
- на отходящих линиях (на розетки, свет, уличные приборы) ставятся УЗО на 30 мА;
- земля и ноль не соединяются нигде и разводятся на отдельных шинах
Теперь, если в вашей проводке или каком-либо приборе возникнет утечка, сразу же сработает УЗО и вы будете в безопасности.
Заключение
Конечно, нам всем хотелось бы жить в мире, где всё делается по правилам и для безопасности достаточно строго им следовать. Но в России, где на одного грамотного электрика приходится два неуча, лучше перестраховаться и изолировать домашнюю проводку от халатности сетевой организации. Система заземления ТТ вполне может помочь, особенно если вы живёте в районе с изношенными сетями. Будьте осторожны и безопасного вам электричества!
Источник