Обе меры защиты можно свободно комбинировать друг с другом, однако при прочих ровных условиях заземление с большей вероятностью снижает риск поражения человека высоким напряжением.
Зануление и заземление: основные различия
Для снижения опасности поражения электрическим током применяется ряд технических средств и процедур. Даже наличие ограждений, которые ограничивают прямой доступ к корпусу электрического оборудования, или использование ковриков из непроводящих материалов, таких как резина, вблизи агрегатов могут обеспечить определённый уровень безопасности. Тем не менее, на практике наиболее популярными и эффективными blijven организации защитного заземления и зануления. В то же время, другие средства защиты рассматриваются как вспомогательные.
Применение и принципы работы заземления и зануления
Любая электротехническая система включает токопроводящие компоненты и изоляцию, которая обеспечивает нормальные условия их работы. Вместе с тем, ряд элементов конструкций различных электроустановок, механизмов и приборов, не предназначенных для прохождения электрического тока, часто изготавливаются из металлов с высокой электрической проводимостью.
В процессе нормальной эксплуатации оборудования нельзя исключать вероятность того, что изоляция проводников по разным причинам, таким как механические повреждения, производственные дефекты или вследствие старения, может оказаться неэффективной. В таких случаях под напряжение могут попасть не только токоведущие, но и другие металлические структурные детали. Это явление известно как пробой на корпус и является крайне опасным, поскольку даже случайное прикосновение к металлическим элементам оборудования может привести к прохождению электрического тока через тело человека, что, в тяжёлых случаях, может закончиться летальным исходом.
Защититься от такого опасного сценария можно двумя идеологически схожими, но функционирующими по-разному способами.
Принципы защитного заземления
Самый простой способ защиты от удара током заключается в преднамеренном, или принудительном, соединении всех проводящих частей конструкции электрического устройства с землёй, что и называется заземлением. Для этого создаётся отдельная система из шин и заземляющих электродов, которые непосредственно контактируют с грунтом вокруг и под зданием. Запрещается использовать водопроводные, канализационные и газовые трубопроводы для этих целей, так как это может повлечь за собой неконтролируемый характер переходного сопротивления с землёй и ускорить коррозию труб, а в случае с газовыми трубами возникает риск взрыва.
На практике заземление электрических устройств осуществляется отдельным проводником или даже шиной. При его реализации необходимо выполнить два дополнительных, хотя и простых условия.
- Во-первых, заземляющие цепи должны выдерживать максимальные аварийные токи до момента срабатывания штатных автоматов электрической установки;
- Во-вторых, само соединение должно обладать низким сопротивлением в любых режимах работы (обычно пределы находятся в диапазоне от 2 до 8 Ом в зависимости от случая).
Это низкое сопротивление необходимо для того, чтобы при пробое на корпус ток, направляющийся в землю, не создавал напряжение, превышающее допустимый безопасный уровень.
На промышленных объектах электробезопасность обеспечивается с помощью отдельной заземляющей системы. В домашних электропроводках функции заземления обычно выполняются специальной шиной в распределительном щите.
Качество выполнения заземления на производственных объектах контролируется через измерения, а в быту важно правильно выбрать сечение заземляющего провода. Рекомендуется использовать провода с изоляцией желто-зеленого цвета, что подчеркивает недопустимость их отключения. В данном качестве идеально подойдут кабели марок ПВ-3 и ПВ-6-3.
Эффективность защитного заземления подтверждается тем, что его использование обязательно по правилам устройства электроустановок (ПУЭ) и действующим стандартам электробезопасности.
Что такое заземление?
Заземление — это способ защиты пользователя от электрического удара, возникающего при подаче напряжения на корпус прибора в результате аварийной ситуации. Суть заземления заключается в соединении корпуса электроустановки или устройства с землёй.
Процесс заземления выполняется с помощью специального заземляющего устройства, которое состоит из заземлителя и заземляющего электрода. Заземлитель располагается непосредственно в земле, тогда как заземляющий электрод соединяет его с любой точкой электроустановки или сети.
На иллюстрации видно, что заземляющий проводник (PE) соединён с землёй и рабочим нулём (N).
Существует несколько систем заземления:
- Система TN, о которой упомянули ранее, включая схемы TN-C, TN-S и TN-CS. В этих системах нейтральный проводник глухо заземлён.
- Система TT. Токопроводящие части электроустановок и нейтральный проводник заземляются независимо друг от друга.
- Система IT. Токопроводящие части электроустановок заземлены, но нейтральный проводник не заземлён.
При возникновении аварийной ситуации и подаче электричества на корпус, благодаря заземлению, срабатывают автоматы-предохранители. Если предохранители по какой-либо причине не срабатывают, большая часть электричества уходит в землю, что защищает человека от потенциально смертельного электрического удара.
Заземление используется как в промышленности, так и в быту.
Практическая разница между заземлением и занулением
Как уже упоминалось, главная задача зануления и заземления — защита людей от поражения электрическим током при пробое изоляции и подаче напряжения на корпус электроустройства. Однако эти системы защиты функционируют по-разному.
Обозначение заземления на схемах и электроприборах.
При использовании зануления, когда происходит пробой изоляции и на корпус подаётся электричество, возникает короткое замыкание. Чтобы зануление могло защитить человека от удара током, должны сработать автоматические предохранители.
Заземление же обеспечивает более надёжную защиту от поражения током. Если происходит пробой изоляции и на корпус подаётся электричество, то срабатывает автоматический предохранитель, отключая напряжение. Если же автомат не срабатывает, а человек прикасается к корпусу, то благодаря заземлению большая часть тока уходит в землю.
Заземление предлагает двойную защиту от поражения током.
Кроме того, у заземления имеется ещё одно важное отличие от зануления. Помимо выполнения защитной функции, предотвращающей электрические травмы, оно снимает электрический потенциал с корпусов электрических приборов. Это особенно важно для корректной работы чувствительного оборудования, такого как измерительные приборы, микрофоны, акустические системы и другие устройства.
Дополнительная информация о заземлении
Определение заземления было изложено выше. Важный момент — заземление используется исключительно в сетях с изолированной нейтралью. Это позволяет току уходить с оборудования в землю.
Важно отметить, что такая система может также увеличить аварийный ток замыкания. Таким образом, при использовании заземлителя с высоким сопротивлением, ток замыкания может оказаться недостаточным, и в случае аварийной ситуации установка останется под напряжением, что будет представлять серьезную угрозу для людей.
Особенности зануления
Также следует подчеркнуть, что в системе зануления необходимо внимательно следить за исправностью нулевого провода. В противном случае, при обрыве, все устройства окажутся под напряжением, так как будут подключены к фазе.
Таким образом, зануление и заземление нельзя считать равнозначными заменами. Наиболее эффективной системой среди них следует признать именно заземление. Тем не менее, не всегда существуют все необходимые условия для организации такой системы.
Важно понимать, что у обеих систем есть как преимущества, так и недостатки, которые необходимо учитывать при проектировании системы электробезопасности. При необходимости расчёт и монтаж системы можно поручить специализированной компании, такой как МЗК-Электро, и быть уверенным в надёжности и правильной работе систем, что в свою очередь обеспечит безопасность.
- Что такое молниезащита?
- Громоотвод
- Молниеприемник
- Токоотвод
- Заземление
- Устройства защиты от перенапряжений
- Активная система молниезащиты
- Зонная концепция молниезащиты
- Система уравнивания потенциалов
Асфальтосмесительная установка (АСУ) Ammann Uniglobe 320 Quick Адрес объекта: Московская область, Ногинский район, владение вблизи дер. Ивашево. Вид работ: монтаж «под ключ» системы молниезащиты и заземления АСУ. Комплектующие: J. Propster, OBO Bettermann (Германия), Nordwerk (РФ). Исполнение: защита выполнена с помощью молниеотводов isFang, установленных на металлоконструкциях, а также отдельно стоящей молниеприёмной мачты и изолированных токоотводов isCon Pro+ 75 SW, которые соединены с заземляющим проводником из полосовой стали, закопанным в грунт и объединённым с контуром из горизонтальных и вертикальных заземлителей.
Новый ГОСТ по заземлению
В России вступил в силу новый стандарт в области заземления ГОСТ Р 50571.5.54-2024 (перевод европейского МЭК 60364-5-54:2021).
Основные отличия систем заземления и зануления
Если рассматривать различия между системами заземления и зануления, основные отличия заключаются в следующих аспектах:
- Для заземления корпуса электрооборудования от нуля требуется создание специального контура, в то время как при организации системы зануления это не требуется;
- Конструкция системы заземления подразумевает наличие отдельного провода, соединяющего защищаемое устройство с заземляющим устройством. В системе зануления провод закладывается также от этой точки, но лишь до соединительной шины;
- При замыкании через ноль, для обеспечения безопасности фаза отключается от питающей сети, тогда как в случае заземления происходит снижение опасного напряжения до минимально допустимых значений.
Как правило, в многоквартирных жилых зданиях не существует условий, необходимых для обустройства заземления. Поэтому в большинстве случаев для городских квартир единственно возможным вариантом защиты от электротравм остаётся зануление, наряду с устройствами защитного отключения (УЗО).
Что выбрать: зануление или заземление?
Зануление представляет собой более сложную систему, создание которой требует выполнения множества сопутствующих расчётов. Даже незначительная ошибка может привести к серьёзным последствиям. В этом контексте заземление проявляет большую безопасность, и организовать его можно даже самостоятельно. Для этого достаточно подготовить необходимые металлопрокатные изделия, такие как уголки, и сварочное оборудование, чтобы выполнить соединение токопроводящих частей.
Для выполнения зануления важно также наличие достаточного опыта и специализированных знаний, особенно в расчётах. Если в распределительном электрощите произойдёт обрыв нулевого проводника, будет нарушена работа всей системы. Это также является одним из недостатков зануления по сравнению с заземлением. Кроме того, обрыв нулевого проводника может привести к токовым ударам, что делает систему зануления менее безопасной.
Подводя итоги, можно сделать следующие выводы:
- Если есть возможность создать заземляющий контур в доме, то предпочтительнее организовать заземление, чем полагаться на зануление всех электрических устройств;
- Система заземления по сравнению с занулением обладает более высокой степенью безопасности;
- Организация зануления требует вызова квалифицированного специалиста. Кроме того, необходимо провести осмотр и анализ общего состояния нулевых проводников. В случае обнаружения неисправностей или несоответствия параметров следует заменить повреждённые или неисправные проводники.
На практике, находясь на объекте и оценивая ситуацию непосредственно, специалист решает, какой вариант лучше реализовать — зануление или заземление. Если у мастера не хватает навыков работы с такими системами, возможные ошибки при монтаже могут привести к негативным последствиям.
Заземляющее устройство: лучший вариант защиты?
Единственно правильный ответ на этот вопрос – да. Заземляющее устройство действительно обеспечивает более высокий уровень безопасности. Контур заземления, смонтированный в соответствии с установленными правилами, лучше защитит человека, чем альтернатива. Дополнительную защиту можно усилить при помощи автоматических выключателей, устройств защитного отключения (УЗО) или дифференциальных автоматов. Заземление, по сути, — это система отвода электрического тока в случае аварии, чтобы направить его туда, где он не может причинить вред человеку.
Что касается заземляющего устройства, оно может принимать различные формы — контур заземления, расположенный по периметру здания, треугольник во дворе или выемка для естественного заземлителя. Все правила и методы монтажа будут подробно рассмотрены в одной из следующих тем. Но для общего понимания полезно осветить, что такое естественный заземлитель.
Полезно знать! В качестве естественного заземлителя могут использоваться любые металлические конструкции, которые находятся ниже уровня земли, за исключением трубопроводов, которые взаимодействуют с горюче-смазочными материалами (ГСМ), канализацией и объектов, защищённых антикоррозийными покрытиями. Однако водопроводные трубы могут использоваться для этой цели.
Преимущества и недостатки зануления в квартирах
Сегодня уже много сказано о недостатках данной системы защиты. Пора подвести итоги. Основным недостатком зануления является отсутствие полной уверенности в своей защите, особенно если монтаж был выполнен неправильно. Ещё одним минусом является то, что в случае плохого контакта или повреждения кабеля, автомат может просто не успеть сработать. В результате, провод может перегореть, что потребует ремонта.
С положительной стороны, такой способ защиты можно установить в многоквартирном доме старой постройки, где система заземления отсутствует. Это хоть и слабая, но всё же защита. Как говорится, с паршивой овцы хоть шерсти клок, или на безрыбье и рак рыба.
Давайте посмотрим несколько примеров щитов с выполненным занулением.
