Электрические сети напряжением до 1кВ, кроме установок специального назначения, являются сетями с глухозаземлённой нейтралью. Это значит, что вторичные обмотки питающего трансформатора соединены в звезду, а её средняя точка соединяется с контуром заземления. Со средней точкой звезды соединяется также нулевой (нейтральный) провод трёхфазной линии электропередач.
Такие электроустановки, согласно ПУЭ п. 1.7.3, считаются установками с системой заземления TN. В этом разделе Правил Устройства Электроустановок рассказывается о разных типах заземлений, отличающихся методом соединения корпуса электроустановок с нейтралью трансформатора. Один из видов такого соединения — система заземления TN-C.
Особенности системы заземления TN-C
Система TN-C используется в жилых зданиях, электропроводка в которых не реконструировалась со времён Советского Союза. Это питающая линия, выполненная четырёхпроводными воздушными линиями или кабелями — 3 фазных и 1 нулевой.
В такой схеме соединения в одном проводе совмещены два проводника — нулевой «N» и заземление «РЕ». Это провод называется «PEN» и он соединяет нейтраль трансформатора и корпус электроустановки. Это является основным недостатком схемы заземления TN-C.
В Советском Союзе корпуса бытовых электроприборов не заземлялись, поэтому такая система была достаточно безопасной. Сейчас большинство устройств требуют защитного заземления «РЕ» и система заземления TN-C, фактически являющаяся не заземлением, а занулением, перестала соответствовать требованиям безопасности.
Расшифровка TN-C показывает конструкцию этой системы:
- T — terre (земля). Показывает, что это система заземления.
- N — neuter (нейтраль). Указывает, что линия соединяется со средней точкой звезды — нейтралью (занулена).
- C — combined (объединённый). Значит, что нулевой и заземляющий провода являются одним проводом на всём протяжении от трансформатора до электроустановки.
Как выполнена схема заземления tn c
Система заземления TN-C состоит из следующих частей:
- 1) Контур заземления. Это заземление, находящееся на трансформаторной подстанции и соединённое со средней точкой вторичной обмотки трансформатора.
- 2) Нулевой провод. В четырёхпроводной трёхфазной схеме электропитания выполняет роль нулевого и заземляющего проводников и обозначается на схемах PEN проводник.
В жилых домах, имеющих такую систему заземления, на каждом этаже находится электрощиток, в который приходит 4 провода – три фазы А, В, С и нулевой провод «PEN». При этом в каждую из квартир приходит 2 провода — фаза и ноль (PEN).
В бытовых розетках, установленных во времена СССР отсутствовал заземляющий контакт, как и не было электроприборов, конструкция которых предусматривала подключение к заземлению.
Важно! Если в розетке или квартирном щитке соединить заземляющий контакт и нулевой, то получится не заземление, а зануление.
В системе заземления TN-C с проводом PEN соединяются все металлические части электроприборов, находящихся в квартире. В этом случае вместо защитного заземления получится защитное зануление.
Так как провод PEN кроме заземляющего является также нулевым проводом, то он может не соединяться с заземлёнными частями здания. В некоторых случаях к нему выполняется подключение корпуса вводного и этажных электрощитков.
Ввод электропитания в квартиру выполняется двумя проводами, без заземления. И даже при установке евровилок с заземляющими контактами их некуда подключать. В результате все приборы в доме работают без заземления, даже те, которые нуждаются в нём по инструкции завода-изготовителя.
Кроме того, без заземления не работают разрядники системы грозозащиты, предохраняющие электрооборудование от высоковольтных грозовых импульсов. Они должны подключаться к нулевому и фазному проводам, а также к контуру заземления.
Тем не менее, система TN-C является более передовой по сравнению с полным отсутствием защиты и, во время монтажа, соответствовала существовавшим в этот период нормативным документам.
Достоинства и недостатки
Система заземления TN-C, как и любая схема, имеет отличия от других заземляющих устройств и связанные с этим достоинства и недостатки.
Достоинства этой системы не связаны с высокой безопасностью людей:
- Низкая стоимость. Это связано с отсутствием отдельного проводника «РЕ», который является пятым проводом при трёхфазном электропитании и третьим при однофазном.
- Простота конструкции. В трёхфазной сети всегда есть четвёртый нулевой провод, поэтому для монтажа TN-C достаточно заземлить среднюю точку вторичной обмотки питающего трансформатора.
Недостаток у системы заземления TN-C всего один, но он перевешивает любые достоинства — повышенная опасность поражения электрическим током,
возможная в разных ситуациях, связанных с отсоединением PEN проводника:
- обрыв этого провода между потребителем и питающим трансформатором;
- срабатывание автоматического выключателя, отсоединяющего нейтральный провод при залипшем контакте фазы.
В этих случаях через включённые лампы и другие электроприборы на занулённых металлических частях электроустановок появляется сетевое напряжение.
Поэтому система TN-C в электроустановках не обеспечивает достаточного уровня электробезопасности. Несмотря на это некоторые неграмотные электромонтёры для заземления электроприборов предлагают её установит и соединить нулевой и заземляющий контакты в розетке или квартирном щитке.
Что делать? Как исправить?
При реконструкции построенных и во всех новых зданиях сохранять и устанавливать систему TN-C современными нормативными документами запрещается. Однако есть возможность модернизации этой системы в TN-C-S или TN-S.
Система заземления TN-S является более надёжной, но требует значительных материальных затрат и прокладки пятого провода «РЕ» от потребителя к трансформатору. Правилами устройства электроустановок и другими нормативными документами допускается переделка системы TN-C в TN-C-S.
Для этого в водном щитке проводник PEN заземляется ещё раз, после чего он разделяется на два провода — нейтраль — N и заземление РЕ.
После чего четырёхпроводная сеть превращается в пятипроводную и в квартиры заводится по три провода — фаза «L», ноль «N» и заземление «PE», причём заземление подключается в водном щитке на отдельную шину заземления.
После электрощитка заземляющий провод подключается к клеммам заземления розеток и других электроприборов.
В отдельно стоящих коттеджах, запитанных от трёхфазной сети, такое разделение выполняется в вводном щитке учета ДО электросчётчика.
В зданиях, которым подведено однофазное напряжение, согласно ПУЭ п. 1.7.132 разделение проводника «PEN» на «РЕ» и «N» НЕ ПРОИЗВОДИТСЯ!. Это необходимо выполнить в месте подключения однофазной линии к трёхфазной сети.
| Важно! Согласно ПУЭ п. 1.7.135 после разделения провода «N» и «PE» соединять в переходных коробках, розетках и других местах ЗАПРЕЩАЕТСЯ. |
Почему система TN-C морально устарела
В значительной части современной техники используются импульсные блоки питания. В этих устройствах есть фильтры от ВЧ помех. Это конденсаторы малой ёмкости, соединяющие схему с металлическим корпусом и заземляющим контактом вилки.
Помехи, приходящие из электросети или возникающие при работе электрооборудования через конденсатор и заземляющий провод «уходят в землю» и не нарушают работу подключённых к блоку питания приборов.
В обычных условиях ток, проходящий через фильтр недостаточен для срабатывания УЗО или поражения человека электричеством, но при пробое этого конденсатора корпус оказывается подключённым к сети 220В. Эта ситуация не является опасной при наличии системы заземления, соответствующей требованиям ПУЭ, но может привести к электротравме, при её отсутствии или использовании системы TN-C.
Так же является опасной ситуация обрыва нулевого провода «N». В этом случае корпус окажется под напряжением через цепь «фаза-электроприбор-ноль-заземление-корпус».
Аналогичная ситуация возникает при возникновении течи в стиральной или посудомоечной машине или перегорании ТЭНа в бойлере.
| Главный недостаток системы TN-C это появление опасного потенциала на заземленных корпусах техники при отгорании PEN проводника. То есть в случаи обрыва PEN проводника заземление (зануление) теряет свои защитные свойства. |
Опасные способы заземления
Для того, чтобы обезопасить себя и членов своей семьи от поражения электрическим током, некоторые «специалисты» прокладывают линию заземления самостоятельно. Для этого используются различные варианты:
- Подключение к радиаторам центрального отопления или к водопроводным трубам. Это опасно тем, что при небольшой утечке по трубам начнёт протекать ток, вызывающий быструю коррозию, а при ремонте водопроводчики могут получить электротравму.
- Соединение в розетке нулевого и заземляющего контакта. Это не заземление, а зануление. В ПУЭ п.1.7.50 зануление отсутствует среди средств, защищающих от поражения электрическим током.
- Присоединение защитного проводника РЕ к корпусу электрощита, находящемуся на этаже. Этот вариант лучше предыдущих, но качество соединения самого PEN провода с корпусом щитка неизвестно. Кроме того, место соединения проводов «PEN», «N» и «РЕ» должно быть заземлено.
Кроме того неизвестно заземлен ли вообще PEN проводник в этажном щите. К примеру, можно представить ситуацию, когда при такой «схеме заземления» произойдет обрыв нулевого провода N и тогда все заземленные корпуса приборов в квартире через этот дополнительный проводник РЕ окажутся под напряжением.
Тем более если разобраться то такое подключение является не заземлением, а занулением.
Кроме различных вариантов самостоятельного подключения к проводу «PEN», возможен монтаж контура заземления из стальных уголков, штырей и труб, закопанных ниже уровня промерзания почвы. К этим уголкам присоединяется провод, заводится в квартиру и подключается к розеткам. В этом случае есть опасность обрыва этого провода или окисливания в месте контакта, находящемся на улице.
Важно! Контур заземления, выпоненный по всем правилам, соединяется при помощи электросварки с металлическими элементами конструкции здания и подлежит регулярной проверке.
Единственной надёжной защитой от поражения электрическим током является установка систем заземления TN-C-S или TN-S. В этом случае при нарушении изоляции между заземлённым корпусом электроприбора и токоведущими частями возникнет замыкание по цепи «токоведущие части-корпус-заземление», ток через автоматический выключатель возрастёт и автомат отключит питание установки.
Желательно дополнительно к системе заземления в электрощите подключить УЗО. Это устройство будет отключать электропитание в том случае, если изоляция нарушена и появился ток утечки, но отсутствует короткое замыкание.
Как разделить PEN проводник на PE и N
Здравствуйте, уважаемые читатели и посетители сайта http://zametkielectrika.ru.
Сегодня я решил Вам рассказать о том, где и как правильно выполнить разделение PEN проводника на PE и N. На эту мысль меня подтолкнули бесконечные споры и дискуссии на тематических форумах.
В данной статье, ссылаясь на пункты действующих нормативных документов (ПУЭ, ПТЭЭП, различные ГОСТы), я постараюсь дать Вам окончательный правильный и исчерпывающий ответ на этот вопрос.
Зачем нужно разделять PEN проводник?
Сначала определимся, для чего нам нужно разделять PEN проводник. Для этого обратимся к последнему 7 изданию ПУЭ, п.7.1.13, где сказано, что:
Это значит, что все электроустановки напряжением 380/220 (В) должны иметь систему заземления ТN-S, ну или в крайнем случае ТN-С-S. А что делать, когда у нас в России еще до сих пор электропроводка в старом жилищном фонде выполнена по устаревшим нормам с системой заземления TN-C.
Таким образом, при любой реконструкции (изменении) или модернизации электроустановки, а также если Вам не безразлична электробезопасность Вашей семьи, необходимо переходить от системы заземления TN-C на более современные ТN-S или ТN-С-S, но при этом необходимо выполнить разделение PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ, и причем правильно. Вот здесь то и начинаются путаницы и постоянные разногласия.
Для информации: можете почитать выпуски статей о том, как мы проводили капитальный ремонт электропроводки жилого многоквартирного дома и Вы увидите своими глазами текущее состояние электропроводки, и прочих инженерных сетей и коммуникаций большинства жилых домов.
Приведу пример подъездного щитка одного из жилых домов, где мы проводили ремонт электропроводки — ужас:
В данной статье я не буду акцентировать внимание на системах заземления, т.к. про каждую писал отдельно, указывая их достоинства и недостатки. Читайте:
Итак, перейдем к вопросу разделения PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ.
Как разделить PEN проводник на PE и N?
Чтобы нагляднее представить написанное ниже, я буду приводить примеры из своей практики с реальными фотографиями. В качестве примера рассмотрим питание многоквартирного жилого дома, типа «хрущевки».
ПУЭ, п.1.7.135:
Поясняю: c места разделения PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ, дальнейшее их соединение (объединение) запрещено.
В месте разделения, в нашем примере это ВРУ-0,4 (кВ), устанавливаются две шины (или зажимы), которые должны быть соединены между собой и промаркированы:
В качестве перемычки может служить любой провод или шинка такого же сечения и материала. Некоторые мои коллеги-электрики устанавливают две перемычки по краям этих шин, что в принципе не противоречит требованиям ПУЭ.
Акцентирую внимание на том, что шины или зажимы должны иметь отдельные точки подключения для соответствующих проводников РЕ и N, а не подключаться в одном месте под один болт или зажим.
Шина N устанавливается на специальных изоляторах, а шина РЕ (ГЗШ) — закреплена прямо на корпус ВРУ-0,4 (кВ).
Читаем ПУЭ, п.1.7.61:
А сейчас нам нужно выполнить повторное заземление шины РЕ (ГЗШ), к которой подключен PEN проводник вводного кабеля.
В приведенном выше пункте сказано, что в качестве повторного заземления можно использовать естественные заземлители. Я же рекомендую Вам выполнить монтаж заземляющего устройства, сокращенно — З.У.
О том, как это можно сделать самостоятельно Вы можете прочитать в моей статье про монтаж заземляющего устройства.
После монтажа заземляющего устройства (З.У.) необходимо проверить его сопротивление. В этом Вам поможет электротехническая лаборатория по месту жительства.
Если сопротивление смонтированного заземляющего устройства удовлетворяет требованиям ПТЭЭП и ПУЭ, то соединяем шину РЕ (ГЗШ) с нашим заземляющим устройством с помощью заземляющего проводника. Ну вот и все, с этой точки электроустановки вводной PEN проводник разделен на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ проводники.
Схемы разделения PEN проводника
Приведу пример схемы трехфазного ввода с счетчиком непосредственного (прямого) включения в сеть:
Компоновка вышеприведенной схемы может немного отличаться. Например, вместо вводного автомата может быть установлен трехполюсный рубильник, а после счетчика установлены вводные предохранители и УЗО. Аналогично и по автоматам групповых нагрузок — вместо них могут быть установлены предохранители.
Перейдем к наглядному примеру: жилой многоквартирный 4-этажный дом питается от трансформаторной подстанции (ТП), расположенной во дворе, кабелем АВБбШв (4х70).
- В таком случае фазные жилы (А,В,С) вводного кабеля мы подключаем на коммутационный аппарат — трехполюсный рубильник, а совмещенный PEN проводник вводного кабеля — на шину РЕ (ГЗШ). Смотрим схему:
- А вот фотографии этого самого ВРУ:
- Вот еще один наглядный пример — это схема трехфазного ввода с счетчиком, подключенного через трансформатор тока:
- Вводной кабель марки АВБбШв 2(3х70) проложен до ВРУ двумя нитками.
Три жилы кабеля — это фазные проводники (А, В, С) подключены на вводной трехполюсный рубильник. В качестве PEN проводника используется металлическая оболочка вводного кабеля, которая подключается непосредственно на шину РЕ (ГЗШ).
После вводного рубильника установлены вводные предохранители ППН-35 с номиналом 250 (А) и трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 200/5. Для защиты от коротких замыканий и перегрузок групповых нагрузок, в нашем примере это магистральная электропроводка (стояки) подъездов, применяются предохранители ППН-33 с номиналом 50 (А).
- Вот пример схемы однофазного ввода для частного дома или коттеджа, получающего питание от двухпроводной воздушной линии СИП с дальнейшем разделением PEN проводника в вводном щитке:
Здесь хочу добавить то, что вводной автомат должен быть установлен в пластиковом боксе для возможности его опломбировки, иначе могут возникнуть проблемы с энергоснабжающей организацией при вводе электроустановки и прибора учета в эксплуатацию. И еще прошу заметить, что нулевые шины N1 и N2 НЕ соединены между собой.
Я все таки больше склоняюсь именно к такой схеме однофазного питания дома с разделением PEN проводника в вводном щитке и всегда рекомендую и советую ее.
- Но многие специалисты, в том числе мои коллеги «по цеху», частенько ссылаются на еще существующий в настоящее время ГОСТ Р 51628-2000, который, кстати, редактировался последний раз аж в марте 2004 года. А там рекомендуется применять вот такую схему для однофазного питания одноквартирных и сельских жилых домов:
- Мое мнение по этому поводу следующее: обе схемы правильные, но лучше все таки ссылаться на более новые выпуски НТД (я имею ввиду ПУЭ) и придерживаться их норм и требований, о которых я рассказывал в начале этой статьи.
Забыл сказать: не забывайте защищать свое «жилище» от перенапряжений, возникающих от грозовых разрядов или коммутаций различного электрооборудования, с помощью УЗИП или ОПН. В следующих статьях я расскажу об этом более подробнее — подписывайтесь на получение новостей на почту.
После рассмотренных вариантов схем хотелось бы напомнить ПУЭ, п.1.7.145:
После того, как Вы произвели модернизацию своего вводного щитка, установили там шины PE (ГЗШ) и N, выполнили монтаж З.У. (контура заземления), то следует обратить внимание на следующий п.7.1.87 и п.7.1.88 7-ого издания ПУЭ, в котором говорится следующее:
Как видно из пункта 7.1.87, систему уравнивания потенциала необходимо выполнять на вводе в здание, т.е. это еще один аргумент в пользу разделения PEN на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ на вводе в здание, т.е. в ВРУ. Об этом читайте чуть ниже.
Более подробно о системах уравнивания потенциалов я рассказывал здесь: СУП.
Надеюсь, что тему разделения PEN проводника я раскрыл полностью, но я решил в конце статьи ответить на самые распространенные вопросы, которые все таки могут возникнуть в процессе прочтения.
Место разделения PEN проводника на PE и N
Самый распространенный (наверное) вопрос, который постоянно заставляет активно общаться на тематических форумах — это место разделения PEN проводника. Есть два варианта ответа — один правильный, а другой — не совсем.
Начнем с правильного.
1. Вводное распределительное устройство (ВРУ)
Самым правильным местом для разделения PEN проводника на PE и N является вводное распределительное устройство ВРУ-0,4 (кВ) или ВРУ-0,23 (кВ) отдельно стоящего здания. Отдельно стоящее здание в нашем понимании — это жилой многоквартирный дом, коттедж, садовый или дачный деревянный домик и т.п.
Существует одно условие, про которое я не могу не сказать: питание отдельного стоящего здания должно осуществляться кабелем сечение которого должно быть не меньше, чем 10 кв.мм по меди или 16 кв.мм по алюминию. Об этом отчетливо говорится в ПУЭ, п.1.7.131:
Как это понять: если у Ваш коттедж, дом или другое отдельное строение питается кабелем сечение которого меньше, чем указано в п.1.7.131, то его питание должно осуществляться уже по системе TN-C-S, т.е. с отдельными проводниками РЕ и N.
Бывают случаи, когда отдельное строение (например, баня) питается по системе TN-C кабелем меньшим сечением, чем допускает п.1.7.
131 — в таком случае PEN проводник необходимо разделить в другом месте — ближе к источнику питания, например, в распределительном щите, откуда это строение (баня) питается.
Вот еще один весомый аргумент в пользу норм и требований ПУЭ по разделению PEN проводника — это ГОСТ Р 50571.1-2009. В п.312.2.1 отчетливо сказано где и как именно должен разделяться PEN проводник. Цитирую:
Вводом электроустановки для жилого многоквартирного дома или частного дома является вводное распределительное устройство (ВРУ).
А сейчас — не очень правильный вариант…
- 2. Этажный щит
- Очень часто посетители моего сайта, а также различных форумов, настойчиво интересуются вопросом про разделение PEN проводника в этажном (подъездном) щитке.
Отвечаю: см. пункт 1.
Если не убедил, то знайте, что разделение PEN проводника на этажном щитке является грубым нарушением существующего проекта электропроводки жилого дома.
Поэтому у Вас нет никакого права вмешиваться в существующую схему со своим монтажом.
Не дай Бог, если что то случится после вмешательств, то в первую очередь Вы понесете за это полную ответственность: штраф, административную или уголовную ответственность.
Поэтому настоятельно рекомендую разделение PEN проводника на PE и N выполнять только на вводе в здание и точка!!!
Ладно, с этим определились (я надеюсь), но что же делать и как перейти с системы TN-C на систему TN-C-S?
Пути решения для перехода с системы TN-C на систему TN-C-S
Что я могу Вам здесь посоветовать?
1. Ждать возможности включения Вашего жилого многоквартирного дома в список на проведение капитального ремонта, согласно действующей федеральной программы. В таком случае Вам обойдется все бесплатно. Вопрос остается в том, а внесут ли вообще Ваш дом в эту программу. Узнать это можно в офисе Вашей управляющей компании.
2. Оплатить услуги специалистов, которые составят проект, согласуют его во всех инстанциях и выполнят капитальный ремонт электропроводки всего жилого дома, ну или в крайнем случае, переведут Ваш дом на систему TN-C-S, установят новое ВРУ, проложат новые провода магистралей (стояков) и заведут Вам в квартиру полноценную «трехпроводку»: фазу, ноль и «землю».
Данный вариант по финансам получится достаточно затратный, поэтому читаем третий вариант, который тоже имеет право на жизнь.
3. Обратиться всеми жильцами дома (хотя бы большинством) в управляющую компанию (УК) с предложением плодотворного и плотного сотрудничества.
Например, Вы можете выполнить монтаж заземляющего устройства (контура заземления), про это я подробно рассказывал, или посодействовать в помощи при прокладке магистралей (стояков) электропроводки по этажам.
Так сказать действовать «сообща»…Ну а проект на все изменения, естественно, ляжет на плечи УК.
Возможно такой вариант больше подойдет для участников ТСЖ, но тем не менее попробовать можно. В итоге, совместными усилиями Ваш дом возможно переведут на систему TN-C-S, по этажам или шахтам проложат пятипроводную магистраль (стояк), а Вам лишь останется при удобном случае завести к себе в квартиру трехпроводный ввод.
Что делать, когда проводка в квартире выполнена по современным требованиям ПУЭ, а питающая линия еще двухпроводная?
Отвечаю: в таком случае все очень просто. В квартирном щитке все защитные проводники РЕ подключаете на свою шину РЕ, но саму шину РЕ никуда не подключаете и оставляете «в воздухе», до тех пор пока Ваш дом не переведут на систему TN-C-S.
P.S. Ну вот пожалуй, я закончу свой длительный рассказ о разделении PEN проводника. Готов выслушать все Ваши вопросы и комментарии. Спасибо за внимание.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
Заземление в частном доме своими руками 380 в схема – Как сделать заземление в частном доме своими руками: 220В и 380В
В любом загородном доме или частном строении, расположенном в городской черте, в распоряжении хозяев имеются бытовые приборы и силовое оборудование, при пользовании которыми возможны нештатные ситуации.
Обычно они проявляются в том, что в какой-либо технике повреждается изоляция, после чего фаза напряжения питания попадает на металлический корпус. При случайном прикосновении к нему одного из жильцов он получает сильный удар током, который может привести к непоправимым последствиям.
Чтобы избежать таких ситуаций – в любом современном строении организуется защитное заземление, призванное снизить опасный потенциал, воздействующий на человека при аварийном режиме работы оборудования.
Нужно ли заземление в частном доме
Надежное заземление в частном доме необходимо хотя бы потому, что требования ПУЭ не допускают эксплуатацию имеющихся в нем бытовых приборов без защиты от опасных напряжений.
Обратите внимание: Кроме того, в отличие от городских квартир, в загородном хозяйстве допускается подводка 4-х или 5-ти жильного кабеля с трехфазным питанием 380 Вольт.
Подобный ввод позволяет устанавливать на участке небольшой фрезерный станок, например, а также подключать к линии электроснабжения асинхронные двигатели и другие образцы силового оборудования.
Заземление всех металлических составляющих в частном доме
Если в частном загородном доме предполагается обустроить бассейн или сауну (то есть объекты, связанные с повышенной влажностью) – обязательно потребуется проработка вопроса о системе выравнивания потенциалов.
Ее организация позволит объединить все крупные металлические составляющие данного объекта (включая стальные трубопроводы и металлические двери) в единую цепь.
А та в свою очередь подключается к уже готовому контуру заземления, как это показано на фото справа.
Принцип действия заземления
Чтобы было понятнее, зачем нужно заземление в домах или на даче – потребуется рассмотреть принцип его работы, основанный на том, что электрический ток всегда выбирает для стока кратчайшее расстояние.
Иными словами – электронные носители всегда устремляются в цепи, обладающие минимальным сопротивлением. В аварийной ситуации, когда токопроводящий корпус прибора из-за повреждения изоляции оказывается под напряжением как раз и реализуется этот случай.
Если это уже произошло, единственно, что сможет защитить работающего с ними пользователя – это наличие цепочки для стекания опасного тока.
Добиться его ответвления удается за счет обустройства специального заземляющего контура (ЗК), отдельные элементы которого связаны с корпусом защищаемого электрооборудования.
Благодаря этому представляющий угрозу для человека аварийный ток уменьшается до безопасной величины.
Последнее объясняется тем, что большая его часть стекает в землю по параллельной цепочке, образованной конструкцией ЗК (смотрите фото ниже).
Принцип работы системы заземленияВажно! Величина токовой составляющей, протекающей через человеческое тело, в значительной мере зависит от изолированности его ног от грунта.
При наличии резиновой обуви или толстого защитного коврика она снижается по абсолютной величине, в идеале приближаясь к нулевому значению. С учетом этого профессиональные электрики обычно работают на оборудовании, расположившись на р
fishkielektrika.ru
Как сделать заземление правильно
Электричество это наше все, оно должно быть безопасным. Для этого применяется заземление. Расскажу вам как сделать заземление правильно и при этом сэкономить.
Для чего нужно заземление в частном доме или квартире
Простыми словам заземление необходимо для защиты человека от возможного удара током в квартире или частном доме.
Принцип работы защитного заземления — это отведение электрического тока в землю от металлических электроприборов, при их неисправности.
В новой квартире или при строительстве дома нужно обязательно провести работу по прокладке заземляющего кабеля и его подключению к «контуру земли» или общедомовому или индивидуальному.
Электроприборы потребляют большое количество энергии, их корпуса металлические и отлично проводят ток, поэтому в особенности обратите внимание на заземление: стиральных машин и холодильников, варочных панелей и духовых шкафов, электрических бойлеров и котлов отопления, микроволновых печей.
Корректная работа заземления опирается на факт того, что:
- Происходит снижение до неопасного значения разности потенциалов между заземляемым объектом и другими проводящими ток объектами, имеющими свое заземление.
- В рабочей электрической сети появление утечки тока приведет к быстрому срабатыванию защитного устройства УЗО.
- При утечке тока и контакте заземляемого проводящего объекта с фазным проводом должно происходить отведение этого тока.
Внимание! Контур заземления будет грамотно работать в комплекте с использованием устройств защитного отключения УЗО. Если прибор выйдет из строя, то величина тока на заземленных предметах не превысит опасной величины. Нерабочий участок сети будет мгновенно выключен в течение времени срабатывания УЗО.
Отсюда можно сделать выводы:
- Наиболее опасный вариант для человека, когда корпус электроприбора не заземлен и УЗО отсутствует.
- Если корпус заземлен, УЗО отсутствует, то этот вариант недостаточно безопасен, так как при высоком сопротивлении заземлителя и больших номиналах предохранителей потенциал на заземленном проводнике может достигать очень высоких величин.
- Если корпус не заземлен, но при этом УЗО установлено, утечка тока может произойти через тело человека, коснувшегося одновременно неисправного прибора и предмета, имеющего естественное заземление. УЗО отключает участок сети, как только возникнет утечка. Но человек получит лишь кратковременный удар током, не причиняющий вреда здоровью. Но УЗО может быть неисправен, поэтому лучше не рисковать и сделать все по следующему варианту.
- Корпус прибора заземлен и установлено УЗО. Это самый лучший вариант, так как выполнены два защитных решения.
Как сделать заземление правильно в квартире
Чтобы ответить на этот вопрос необходимо понимать какая система защиты установлена именно в вашем доме.
Как правило в старых домах советской постройки применялась Система TN-C, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник, и они совмещены на всем протяжении системы. Узнать такую систему можно по двухжильному кабелю, который проложен по квартире и по четырехжильному в общем щитке.
Если говорить честно, как правильно сделать заземление именно в квартире в старом фонде, то такая система защищает только от короткого замыкания и возрастает вероятность получения удара током.
Поэтому говорить о защитном заземлении в данном случае необходимо с некой долей риска.
Есть несколько рабочих вариантов, которые снижают риски, но при этом не являются полноценной защитой, и делаются на ваш страх и риск.
Вариант 1 Меняем проводку в квартире на трехжильную L, N, PE, но PE никуда не подключаем. В будущем, когда будет сделано общедомовое заземление, можно будет подключиться.
На группы розеток обязательно устанавливаем УЗО на случай попадания фазы на корпус в пределах квартиры. Абсолютной защиты они не гарантируют.
Но при повреждении бытовой техники УЗО обесточит линию и не позволит току достичь опасной величины.
Вариант 2 Договариваемся с соседями и управляющей компанией и делаем отдельный контур заземления возле подъезда по принципу как в частном доме. Этот вариант самый безопасный и правильный.
Вариант 3 Ноль оставляем как есть, провод PE берем с магистрального PEN провода. Можно с места, куда он подходит к корпусу этажного щитка. Важно, чтобы наши N и PE были подключены в разных точках.
PE – на корпусе, N – на изолированной от корпуса шине, на которую ноли приходит после вводного рубильника или автомата и счетчика. При этом остается большой минус в таком решении. Нуль может отгореть на входе в дом.
Вы можете думать, что домов меньше, чем квартир и вероятность возникновения такой проблемы меньше, но это опасность все же есть. Поэтому такое заземление то же не работает на 100%.
Внимание! Не делайте заземляющий провод с контактной точкой на батарее центрального отопления или водоснабжения. Нельзя делать заземление, соединив в розетке нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. Это опасно, так как может отгореть рабочий нуль в щитке. После этого на корпусе ваших электроприборов появиться 220В.
В современных многоквартирных домах используется система TN-S, в ней проводники N и PE разделены на всём протяжении от подстанции до потребителя.
Эта система самая безопасная и предпочтительная, но применяется только в новых электроустановках из-за высокой стоимости.
В большинстве домов сейчас используется система TN-C-S, в которой проводники N и PE после подстанции соединены в один провод PEN, а потом, на вводе в здание, разделены.
В данном случае организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматик. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.
Для разводки электричества советую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ НГ, для розеточных групп сечением 3 на 2.5 для световых групп 3 на 1.5.
Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй — на «заземляющий» контакт розетки.
Одновременно со сборкой квартирного щитка электрики проверьте подключение заземляющего провода в общем домовом щитке.
Внимание! Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб стиральной машины. Правильно соединяйте кабель заземления с металлической ванной к специально приваренному к корпусу ванны ушку, но не к регулируемым болтовым креплениям ванны.
Внимание! При наличии в щитке УЗО заземляющий проводник не должен нигде иметь контакта с N проводником, так как будет срабатывать УЗО. Помните, что «земля» не должна разрываться, посредством выключателей
Как сделать заземление правильно в доме
Как правило для подачи в частный дом электричества применяется система ТТ, в такой системе заземляющий провод PE подключается к контуру заземления, и больше никуда.
При такой системе, необходимо делать качественной контур заземления, чтобы в случае замыкания КЗ на землю, ток короткого замыкания был достаточен для срабатывания автомата защиты.
Рассмотрим, как сделать заземление правильно в частном доме.
Контур состоит из заземлителей и металлической обвязки. Заземлители делаются из металлических штырей 2-3 метров длинной, они полностью входят в землю. Эти штыри и распределительный щит в доме соединяются металлической обвязкой.
Для изготовления штырей могут применяться металлические трубы, уголки, пруты. Арматуру использовать нельзя, так как она быстрее ржавеет и теряет заземляющие свойства. Между собой штыри удобно соединять металлической полосой.
Существует принципиально две схемы контура заземления:
- Линейная схема заземляющего контура, заземлители уложены в ряд и соединяются последовательно.
- Схема с замкнутым контуром, например треугольные и квадратные, в этом случае все штыри заземления образуют замкнутый круг. Такая схема более надежна и оптимальна. Если позволяет территория возле дома, то используйте её. Самой оптимально схемой будет треугольник, расстояние между штырями должно быть одинаковым от 1 м до 1,5 м.
Организацию заземления в частном доме можно разделить на три этапа работ, на монтаж контура заземлителей в земле, подключение контура к электрическому щитку и проверку работы заземления.
Внимание! Ответственно подойдите к выбору места для контура заземления, так как в случае утечки тока над ним не должно никого быть. Можно расположить под клумбой или дорожкой. Размещать контур нужно на расстоянии от 1 до 10 метров от дома.
ЭТАП1
- Отмечаем территорию под контур треугольника, в направлении к строению выкапываем траншею глубиной 70 см.
- В углах треугольника в землю вбиваются металлические уголки или трубы на глубину ниже уровня промерзания, около 2,3 метров. Концы штырей забивают так, чтобы после засыпания грунтом над ними было еще около 50 см почвы.
- Затем эти концы соединяются методом сварки металлическими полосами, тем самым образую замкнутый контур в виде равнобедренного треугольника.
- Затем приваривается к контуру металлическая полоса, идущая к дому. На её конце, на стене дома, привариваем болт, к которому будет закрепляться заземляющий провод от шины в электро-щитке.
- Сварочные швы красятся битумной краской или мастикой, для защиты от коррозии.
- Засыпаем грунтом траншею, и красим для защиты от коррозии земляную шину, которая выступает из земли.
Внимание! Есть заблуждение, что для лучшей работы заземления можно посыпать контур перед засыпкой солью, якобы соленая почва лучше проводит ток. Не делайте этого, так как показатели проводимости тока действительно на начальном этапе эксплуатации будет лучше, но в долгосрочной перспективе ваш контур значительно быстрее заржавеет и потеряет свою способность выполнять свои функции.
ЭТАП2
Для подключения земляной шины к щитку лучше использовать медный провод желтого цвета, сечением не меньше 10 кв.мм.
Внимание! Для крепления медного провода к металлической полосе делается отверстие по диаметру болта, провод фиксируется гайкой с шайбой специальными клеммами, но не накручиваться на них. Это место соединения зачищаем до блеска и покрываем консистентной смазкой для защиты металла от окисления и коррозии.
К щиту медный провод крепится на корпус также винтовым соединением. Если дверца щита не заземлена, то заземлите её еще одним проводом.
Совет! Заранее подберите шины заземления в щитке с нужным количеством отверстий для разных линий, так как крепить два провода в одну точку запрещается.
ЭТАП3
Проверьте работоспособность выполненного защитного. Лучше проводить такую проверку раз в 3 года, для вашей безопасности. Проверка проводится омметром. Может показаться, что проверить ваш контур можно при подключении обыкновенной лампочки к фазе и контуру и она будет гореть, но это ошибочно из-за низкого электропотребления.
Сопротивление контура заземления не должно быть более 4 Ом. Советую пригласить электрика и быть уверенным в том что ваш контур заземления работает корректно.
Итоговые рекомендации
Теперь вы знаете, как правильно сделать заземление в квартире или доме. Подведем небольшие итоги:
- Заземление необходимо для защиты человека от возможного удара током в квартире или частном доме.
- Самый безопасный вариант, когда корпус электроприбора заземлен и установлено УЗО.
- В старом жилом фонде лучше ни рисковать и заменить старую проводку на трехжильные кабеля ВВГ НГ и использовать защитную автоматику, при этом пытаться решить вопрос об установке общедомового контура заземления.
- В новом жилом фонде организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматику. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.
- Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб, стиральной машины, варочной панели и духового шкафа.
- В частном доме организуйте схему с замкнутым контуром заземления из трех штырей в земле, соединенных между собой и щитком земляной шиной.
- Обязательно проверьте корректность работы заземления.
Схематично схему организации контура заземления в частном доме можно представить так:
cheremo.ru
Заземление в частном доме своими руками: схемы и монтаж
Электрика дома — все про електрику
|
Современное производство рассчитано на выпуск бытовой электротехнической продукции, предназначенной для работы в трехфазной электропроводке. 
Для решения проблемы поступают следующим образом — выполняют заземление электропроводки посредством переделки системы TN-C в TN-C-S. В итоге неправильно выполненное заземление электропроводки делает эксплуатацию электропроводки еще более опасной, чем при отсутствии заземления как такового. 
В зависимости от причины перепады напряжения могут иметь различную частоту, амплитуду и общую продолжительность. В любом случае данное явление является ненормальным и стает вопрос о том, насколько это опасно для бытовых электроприборов и домашней электропроводки и как устранить возможные последствия данного явления. В данной статье рассмотрим подробно вопрос о том, почему происходят скачки напряжения и как от них защититься. 
Под эти потребители создавалась, как правило, алюминиевая проводка 2,5 квадрата, защищенная двумя автоматическими выключателями или электрическими пробками с рабочим током до шести ампер. Современные бытовые приборы обладают повышенным потреблением электроэнергии, а их количество в наших квартирах резко увеличилось. 
Чем опасно самостоятельное выполнение заземления в квартире?
Защитное заземление — основной способ минимизации воздействия на человека электрического тока в случае появления на металлическом корпусе бытовых электроприборов опасного для жизни человека потенциала. В странах СНГ достаточно распространена проблема отсутствия заземления в квартире по причине питания от устаревших сетей конфигурации TN-C, в которых не предусмотрено заземление домашней электропроводки.
Для решения данной проблемы, некоторые умельцы выполняют заземление электропроводки посредством переделки системы TN-C в TN-C-S. В итоге, неправильно выполненное заземление делает эксплуатацию электропроводки еще более опасной, чем при отсутствии заземления как такового.
Основная ошибка при самостоятельном выполнении заземления заключается в том, что система TN-C представляется просто как система TN-C-S, в которой нет разделения защитного проводника.
Зачастую переделка системы TN-C в TN-C-S сводится просто к разделению в главном распределительном щитке совмещенного проводника PEN. На рабочий нулевой N и защитный PE. При этом не учитывается текущее состояние питающей сети.
Если изначально в данной сети не предусмотрено заземления, то высока вероятность, что причина заключается в несоответствии электрических сетей требованиям ТКП 45-4.04-149-2009, ТКП 339-2011. Во-первых, это техническое состояние электрической сети.
Если оно неудовлетворительное, то соответственно ни о какой механической устойчивости к повреждению PEN-проводника речи не может идти. Во-вторых, отсутствие на линии достаточного количества повторных заземлений нулевого проводника.
Такое подключение, еще больше увеличивает шансы появления на заземляющем проводнике опасного потенциала, который возникнет в результате обрыва нуля на линии. То есть в таком случае самостоятельно выполненное заземление будет источником опасности для жителей, эксплуатирующих заземленные бытовые электроприборы.
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.
Справочно:
В системе TN-C рабочий нулевой проводник N и защитный заземляющий проводник PE совмещены в одном проводе на всем протяжении линии от трансформаторной подстанции до потребителя. Это так называемый PEN проводник.
При этом, данный совмещенный проводник заводится в квартиру или частный дом без разделения на нулевой рабочий и защитный проводники. Нередко встречаются рекомендации относительно защиты домашних электроприборов путем зануления — присоединения заземляющего контакта в розетке к нулевому совмещенному проводнику PEN.
В данном случае при появлении фазного напряжения на корпусе бытового электроприбора произойдет короткое замыкание. И отключится автоматический выключатель в распределительном щитке.
Основной недостаток зануления заключается в том, что в случае обрыва нулевого провода от домашнего распределительного щитка до места зануления на корпусах оборудования появится фазное напряжение. Тоже самое будет и в случае обрыва нулевого провода от трансформаторной подстанции до ввода в дом.
На корпусе зануленного оборудования гарантировано появится фазное напряжение электросети. В связи с этим, зануление в сети TN-C выполнять запрещено. То есть такая система в быту эксплуатируется как двухпроводная – используется только фазный и нулевой рабочий проводник для питания электроприборов.
Система TN-C-S отличается от системы TN-C тем, что совмещенный проводник PEN при заходе в здание разделяется на рабочий нулевой N и защитный PE.
В данной сети, как и в сети TN-C на заземляющем проводнике появится опасный потенциал в случае обрыва совмещенного проводника PEN до точки разделения. Поэтому для предотвращения негативных последствий обрыва нуля в сети конфигурации TN-C-S согласно ТКП 45-4.
04-149-2009, ТКП 339-2011 предъявляются требования относительно механической устойчивости к повреждению проводника PEN. На линии электропередач организуют надежные повторные заземления проводника PEN, а также надежность шины заземления PE непосредственно в доме.
Только при соблюдении данных требований электрическую сеть можно эксплуатировать, как сеть конфигурации TN-C-S. То есть использовать защитный проводник PE для заземления домашней электропроводки.