Як правильно підключити землю до нуля?

Експерт розділу "Питання електрика", автор статей. Електромонтер з ремонту та обслуговування електроустаткування, досвід роботи понад 5 років.

При проектуванні електропостачання будівель і споруд, що включають як робоче, так і захисне заземлення, повинна бути мінімізована ймовірність появи на струмопровідних (металевих) корпусах приладів та обладнання небезпечного для життя і здоров'я людей напруги. У цій статті ми поговоримо про те, як з'єднати нуль і заземлення і для чого це потрібно. Для тих, кому не цікава передмова та теорія – практична реалізація описана наприкінці статті.

Види захисту від ураження електричним струмом

Відповідно до пункту 1.1 ГОСТ 12.1.030-81 захисне заземлення або занулення (з'єднання нуль-земля) покликане забезпечити захист людей від ураження електричним струмом у разі пошкодження ізоляції при дотику їх до металевих нетоковедучих частин електроустаткування.

Заземлення – це навмисне або випадкове електричне з'єднання металевих частин електричного обладнання, електроустановок або точки мережі до заземлювального пристрою, шини або іншого захисного обладнання (пункт 01-10-09 ГОСТ Р 57190-2016).

Це може бути арматура у землі, будівельні конструкції або спеціальні електроди. Цей захід є обов'язковим навмисним захистом як житлового, так і нежитлового фонду.

Занулення – це навмисне з'єднання металевих частин, що не знаходяться під напругою в нормальному стані з нульовим захисним провідником (глухозаземленою нейтраллю трансформатора або генератора).

Відповідно до пунктів 1.1.2, 1.1.3, 1.7 ГОСТ 12.1.030-81 занулення необхідно проводити електричним з'єднанням металевих частин електроустаткування із заземленою точкою джерела електроживлення за допомогою нульового захисного провідника (PE).

Для нульових захисних та заземлюючих провідників можна використовувати: спеціальні провідники, а також металеві конструкції будівель та споруд.

Захисне заземлення та занулення електрообладнання необхідно проводити в обов'язковому порядку при використанні напруги змінного струму номінальною величиною 220 (1 фаза) та 380В (3 фази) і вище та напруги постійного струму величиною від 440В і вище. Крім того, згідно з п. 1.7.13 ПУЕ живлення електроприймачів повинно виконуватися від мережі 380/220 В із системою заземлення TN-S або TN-C-S.

Системи заземлення

Відповідно до пункту 1.7.3 ПУЕ 7 при застосуванні електрообладнання, розрахованого на напругу до 1 кВ, застосовуються способи заземлення:

TN – нуль джерела живлення (від підстанції або генератора) глухо з'єднаний із землею;
TN-С – TN, де захисний (PE) і робочий (N) нульові дроти поєднані в одному PEN-провіднику;
TN-S – TN, де PE і N нульові дроти розділені протягом всієї лінії від підстанції;
TN-C-S – TN, де PE і N розділені на певній ділянці ланцюга, а від підстанції до цієї ділянки вони об'єднані;
ТТ – нуль від підстанції глухо заземлений, а незахищені електропровідні конструкції електроустаткування з'єднані із заземлюючим пристроєм, не пов'язаним із глухозаземленим нулем від підстанції;
IT – нуль ізольований від землі або з'єднаний із землею через великий опір, а незахищені металеві конструкції електроустаткування з'єднані із землею.

Розшифровка символів, перший із яких позначає положення нуля блоку електропостачання стосовно землі:

Другий символ – становище незахищених металевих конструкцій за розташуванням до землі:

Т – з'єднання із землею відкритих струмопровідних частин та металевих конструкцій, незалежно від того, чи заземлена нейтраль від підстанції;
N – з'єднання струмопровідних частин з глухозаземленим нулем блоку електропостачання.

Символи, що йдуть за N, визначають місце з'єднання робочого та захисного нульових проводів із заземлювачем у споживача або поділ нуля ще на підстанції:

S – робочий (N) та захисний (РЕ) нулі – це різні, розділені провідники;
С – з'єднання в єдиному дроті (PEN) ролі нульових робітників та захисних провідників.

При зануленні нульові захисні та фазні дроти вибираються так, щоб при пробуванні ізоляції на корпус або нульовий провідник, що виникає струм короткого замикання забезпечував відключення автомата захисту або перегорання запобіжника.

Відмінності занулення від заземлення

Способи заземлення і занулення мають різну захисну дію. Занулення забезпечує миттєве спрацювання автоматичних вимикачів під час замикання фази на корпус. При цьому відбувається знеструмлення підключених споживачів електроенергії, наприклад верстатів, трансформаторів.

Але це не рятує людину від впливу струму витоку, а також при обриві нульового провідника на корпусах електроустаткування з'явиться напруга. У зв'язку з чим занулення в чистому вигляді не використовується.

При цьому в електрообладнанні з чотирипровідною мережею з нейтраллю глухозаземленной і нульовим проводом напругою до 1000В занулення є основним засобом захисту.

Реалізація схем занулення та заземлення має низку відмінностей. Одне з основних – для заземлення необхідно використовувати кабелі з окремою жилою. Перетин PE-провідників може бути меншим за переріз фазових, а їх ізоляція завжди має жовто-зелений колір.

Одна з основних переваг при реалізації занулення – застосування дешевшого кабелю. Переваги заземлення – воно працює завжди, не вимагає частого контролю якості з'єднання, достатньо раз на рік.

З'єднання нуля із «землею» (занулення) у приватному будинку чи квартирі не тільки не обов'язково, а й може бути небезпечним. Якщо нульовий провід відгорить або обірветься в поверховому щиті, то на побутові пристрої, що працюють від 220 В, надійде напруга набагато більшої величини, що призведе до виходу їх з ладу, до того ж на корпусах з'явиться небезпечна напруга.

Під «землею» тут мають на увазі провідник, підключений до корпусів електроприладів і контактів розеток.

Для забезпечення найбільшої безпеки можна рекомендувати пристрій занулення та заземлення одночасно. Для цього реалізується система TN-C-S – заземлення та поділ нуля на введенні в будинок, у вступному загальнобудинковому електрощиті ВРУ.

Як правильно поєднати нуль із землею

Неправильне з'єднання нуля із землею може стати причиною трагедії, замість захисту. У загальнобудинковому вступному пристрої (ВРУ) має бути здійснено поділ суміщеного нуля на робочий та захисний провідники. Потім захисний нуль має бути розведений до щитів на поверхах, а потім у квартири.

Виходить п'ятипровідна мережа:

До третього контакту розеток слід підключати PE. У старих будинках зустрічається чотирипровідна мережа:

Якщо провідник РЕ виготовлений у вигляді алюмінієвої шини, то переріз її має бути не менше 16 мм², якщо мідна шина (латунна) – не менше 10 мм2. Це правило справедливе для ВРУ, в іншому слід керуватися нижченаведеною таблицею.

Переріз фазних провідників, мм 2	Найменший переріз захисних провідників, мм 2
S≤ 16	S
16	16
S>35	S/2

На захисний провідник РЕ не можна встановлювати автомати, інші пристрої роз'єднання, він має бути невідключним. Розділяти суміщений нуль PEN необхідно до автоматів та ПЗВ, після них ніде з'єднуватися вони не повинні!

захисний та нульовий контакти з'єднувати в розетці перемичкою, т.к. при обриві нуля на корпусах побутових приладів з'явиться небезпечна фазна напруга;
нульовий та захисний провідники з'єднувати одним гвинтом (болтом) на шині в щитку;
PE і N необхідно підключати до різних шин, при цьому кожен провід з кожної квартири повинен бути прикручений своїм гвинтом (болтом). Необхідно передбачити заходи проти ослаблення кріплення болтів та захист їх від корозії та механічних пошкоджень (пункт 1.7.139 ПУЕ 7).

Таке з'єднання застосовують при сучасному електропостачанні житлових приміщень чи приватних будинків. Що відповідає вимогам ПЕУ-7 (пункт 7.1.13) для мереж постійного та змінного струму напругою 220/380 вольт. Після розподілу об'єднувати їх категорично забороняється.

У приватному будинку ми отримуємо два або чотири дроти від ВЛЕП. Найчастіше зустрічається 2 ситуації:

Ситуація №1 — добрий випадок. Ваш електрощит стоїть на опорі, під нею вбито повторне заземлення. В електрощиті дві шини PE і N. До шини PE йде нуль з опори та провід від заземлювача. Між шиною PE та N перемичка, від шини N йде робочий нуль у будинок, від шини PE – йде захисний нуль у будинок.Шини PE і N можуть бути встановлені в будинку в розподільчому щиті, тоді нуль із землею з'єднується на одній шині в щиті обліку як на фото нижче.

Сенс — поєднати нуль та заземлення на введенні до всіх ПЗВ та дифавтоматів і з цієї точки до споживачів уже вести фазу, нейтраль та «землю».

Такі щити зараз часто збирають під час підключення нових приватних будинків до електромережі. При цьому вступний автомат встановлений на фазі, нуль з ВЛЕП йде безпосередньо в лічильник, а поділ нуля (з'єднання із заземлювачем) проводиться після нього. Рідше це роблять і до лічильника, але найчастіше енергозбут проти такого рішення. Чому? Ніхто не знає, аргументують можливістю розкрадання електроенергії (запитання, як?).

Ситуація №2 — Щит обліку може бути як на опорі, так і в будинку чи його фасаді, не має значення. У вас є опломбований вступний автомат і лічильник, відповідно ви маєте одну або три фази та нуль. Як зробити заземлення і чи потрібно його з'єднувати з нулем? Якщо ВЛЕП нова — потрібна. Як і в попередньому випадку, ви отримаєте систему TN-C-S. Тоді: нуль від лічильника з'єднують із PE шиною, до неї провід від заземлювача (який ви зробите самостійно у себе на ділянці).

Якщо ВЛЕП стара – не потрібно поєднувати нуль і землю (Глава 1.7. ПУЕ п. 1.7.59). Робіть систему ТТ (без з'єднання PE з N). У цьому випадку обов'язково використовувати ПЗВ!

В обох ситуаціях кожен провід на шинах повинен бути затягнутий своїм болтом – не суньте кілька PE або N-провідників під один болт (або гвинт).

Опубліковано 06.01.2020 Оновлено 06.01.2020 Користувачем Олександр (адміністратор)

Як правильно підключити землю до нуля? - Druzhba.v.ua

Для підвищення безпеки мешканців будинку металеві корпуси електроприладів необхідно заземлювати.Для цього в будинку крім фазного L та нульового N проводів необхідно прокласти заземлювальний провідник РЕ, який, у свою чергу, підключається до контуру заземлення.

Але можливо спростити конструкцію і з'єднати РЕ і N дроти? У цій статті розглядається питання, чи можна заземлення кинути на нуль та які наслідки цих дій.

Що буде якщо переплутати нуль із землею

Для електроприладів, включених у розетку, немає значення тип підключення – L-N чи L-PE. У будь-якому випадку на клемах апарата буде стандартна напруга. Однак, при підключенні заземлення розетки на нуль можлива низка негативних наслідків:

Некоректна робота ПЗВ. Принцип роботи цих захисних пристроїв полягає у постійному порівнянні струмів, що протікають по нульовому та фазному провідникам. При підключенні заземлення замість нейтралі або з'єднанні цих клем між собою в розетці та включенні будь-якого електроприладу з'являється струм витоку, що призведе до спрацювання захисту та відключення лінії.
З'являється небезпека ураження електричним струмом. При обриві заземлюючого провідника, підключеного замість нульового на ділянці між розеткою і контуром заземлення, він виявиться через електроприлад приєднаним до фазного проводу. В результаті на корпусах інших заземлених пристроїв з'явиться напруга мережі.
Руйнування контуру заземлення. При підключенні заземлювального дроту не до трансформатора, а до окремого контуру заземлення через нього починає постійно протікати електричний струм. Це призводить до швидкого виходу частин контуру, що знаходяться в землі, через електрокорозію.

Як відрізнити робочий нуль та захисне заземлення

У зв'язку з негативними наслідками неправильного підключення нульового та заземлюючого провідників при проведенні монтажних та ремонтних робіт виникає необхідність відрізнити один провід від іншого.

На відміну від фазного провідника вимірювання напруги індикаторною викруткою не допоможе, тому необхідно використовувати інші складніші методи.

Колірне маркування проводів

Ізоляція проводів, що використовуються при монтажі електропроводки, згідно з ГОСТом 31947-2012, п.5.2.1.6 повинна вказувати на призначення цього провідника:

коричневий, чорний – фаза (L);
синій – нейтраль (N);
поздовжні жовті та зелені смуги – заземлення (РЕ).

Важливо! Цей метод допускається використовувати при впевненості, що при монтажі були виконані правила маркування кольорів проводів.

Вимкнення заземлюючого дроту в щиті

Це найпростіший і надійніший спосіб, для якого достатньо мати вольтметр або індикатор напруги з двома щупами:

1. вимкнути живлення лінії вступним автоматичним вимикачем;
2. від'єднати заземлюючі дроти в електрощитку;
3. забезпечити можливість безпечного проведення вимірювань на другому кінці кабелю;
4. подати живлення включенням вступного автомата;
5. попарно виміряти напругу між усіма трьома кінцями кабелю.

Між нульовим та фазним проводами індикатор покаже наявність напруги мережі. Провід, що залишився, є заземленням.

Використання пристроїв диференціального захисту

За наявності у схемі ПЗВ чи дифавтомата перевірити правильність монтажу можна за допомогою цих приладів. Неправильне підключення проводів у розетці або з'єднання нуля та заземлення призведе до негайного спрацювання захисту:

1. перевірити справність дифреле натисканням кнопки "ТЕСТ";
2. відключити ПЗВ;
3.включити в розетку електроприлад чи переносний світильник;
4. увімкнути ПЗВ.

При спрацюванні захисту змінити підключення проводів та повторно перевірити роботу схеми.

Важливо! Струм уставки диференціальних реле, що встановлюються в квартирних електрощитках, становить 30мА, тому потужність електроприладу або лампи мають бути більше 10Вт. В іншому випадку струму витоку буде недостатньо для вимкнення захисту.

Чому необхідно монтувати окремий контур заземлення

Існує два способи підключити корпус електроустаткування для захисту людей від ураження електричним струмом.

Захисний занулення

Це підключення металевих частин до нейтрального дроту. При короткому замиканні між елементами, що знаходяться під напругою, та зануленим корпусом відбувається спрацьовування автоматичного вимикача та відключення живлення. Недоліком захисного занулення і те, що у разі немає спрацьовування диференціального захисту.

Крім того, при обриві нейтрального дроту корпус електроприладу виявляється під напругою. Така ситуація виникає також у разі залипання фазного контакту в автоматичному вимикачі.

Заземлення

Це з'єднання корпусу обладнання з окремо прокладеним провідником і спеціально виготовленими металоконструкціями, що знаходяться в землі. Така система є надійнішою і у разі обриву контуру не призводить до появи високої напруги.

Тому згідно з ПУЕ п.7.1.36 та ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ установка заземлення є обов'язковим захисним заходом. Ці документи дають однозначну відповідь на запитання – чи можна заземлення кинути на нуль? Робити це категорично заборонено.

З'єднувати ці провідники допускається лише при підключенні будівлі до системи TN-C-S в електрощитку ДО вступного автомата, причому не допускається притискання цих дротів одним затискачем.

З'єднання нуля та заземлення у вступному щитку

Під час обговорення питання "чи можна заземлення підключити до нуля" деякі фахівці посилаються на ПУЕ п.1.7.131, в якому дозволяється поєднувати нульовий провід N та нейтральний РЕ в об'єднаному провіднику PEN. Дійсно, існує система заземлення, коли з'єднання цих провідників є обов'язковим.

Особливості системи електроживлення TN-C-S

Живлення житлових районів здійснюється за допомогою понижуючих трансформаторів з глухозаземленою нейтраллю. Це означає, що вторинні обмотки з'єднані за схемою "зірка", середня точка якої з'єднана з контуром заземлення без розривів та вимикачів.

Сучасні заходи безпеки передбачають п'ятипровідну схему електропостачання TN-S – 3 фазні дроти, нуль та заземлення. Останні два провідники підключаються до нейтралі живильного трансформатора.

Переведення всіх житлових будівель на цю схему живлення передбачає заміну чотирипровідної системи TN-C, що раніше використовувалася, і обійдеться досить дорого. Тому розробили компромісний варіант – система заземлення TN-C-S.

Її опис та технічні вимоги вказані у ПУЕ п.п. 1.7.3, 1.7.131-135 та рис.1.7.3. Основною особливістю цього варіанту електропостачання є використання поєднаного провідника PEN на ділянці від трансформатора, що живить, до введення в будинок, де він поділяється на два дроти – нейтраль N і заземлення РЕ. У точці поділу згідно з ПУЕ п.1.7.61 ці дроти підлягають підключенню до контуру заземлення будівлі.

Навіщо дві шини, якщо вони все одно з'єднані

Сама назва системи заземлення TN-C-S вказує на те, що нейтраль N та заземлення PE об'єднані лише на частини лінії. У будівлі вони повинні поділятися на окремі дроти. Це зроблено через низку причин:

провід PEN, прокладений на ділянці від трансформатора до введення в будівлю, має більший переріз і рідше виходить з ладу, ніж електропроводка, прокладена всередині будівлі;
згідно з ПУЕ п.1.7.145 заземлюючий провід відключати не можна, тоді як нейтральний провідник необхідно обов'язково відключати під час ремонту проводки та обладнання.

Де необхідно з'єднувати нуль із землею

Правила Пристрої Електроустановок у п.1.7.132 забороняють застосовувати об'єднаний провід PEN в однофазних мережах, тому розділяти його на РЕ та N провідники необхідно до перетворення трифазної лінії на три однофазні. Оскільки багато побутових електроприладів живляться від однофазної мережі, то саме така напруга підводиться в квартиру.

Щоб не порушувати вимог цього документа підключення заземлення на нуль проводиться у вступному щитку в будівлі. У багатоповерхових будинках поділ трифазної мережі на однофазні проводиться у поверхових щитках, проте з'єднувати тут нуль та заземлення небажано через ненадійний контакт електрощита з контуром заземлення будівлі.

Важливо! Відповідно до норм ПУЕ розрив РЕ і PEN ліній не допускається, тому поділ РЕН-провідника необхідно здійснювати до чотириполюсного автоматичного вимикача, що вимикає одночасно лінійні та нейтральні дроти.

Навіщо з'єднуються робочий нуль та заземлення

З'єднання нульового і заземлюючого провідників у водному щитку з одночасним підключенням до контуру заземлення будівлі проводиться для підвищення електробезпеки мешканців будинку без заміни кабелів, що живлять будівлю, і перетворення системи електропостачання в TN-C-S.

Якщо цю операцію не виконувати і підводити об'єднаний провід PEN до заземлюючих контактів розеток, електроживлення буде здійснюватися за схемою TN-C. В цьому випадку замість захисного заземлення фактично використовуватиметься занулення, навіть якщо цей провідник додатково заземлити у водному щитку.

Така система захисту не забезпечує необхідну безпеку людей через можливі обриви та порушення контакту в товщині підключення проводів, що використовуються в електропроводці. При цьому корпуси електроприладів виявляться підключеними до фазного проводу.

Тому відповідь на питання "чи поєднувати нуль із землею" залежить від кількості проводів, що підходять до будинку. При живленні будівлі за чотирипровідною схемою це необхідно робити у водному щитку, але якщо в лінії є п'ятий провід, яким будинок підключений до контуру заземлення підстанції, це робити заборонено згідно з ПУЕ п.1.7.135.

Як не можна організовувати заземлення

Вирішуючи, чи можна заземлення кинути на нуль, недосвідчені електромонтери роблять ряд помилок і замість прокладки окремого дроту до вступного щитка підключають заземлення в інші місця:

Батарея опалення чи водопровід. Раніше для прокладання цих комунікацій використовувалися сталеві труби, зараз вони змінюються на пластикові, що мають велику опір. Крім того, в місцях з'єднань сталевих труб є шар ізоляції – клоччя або фум-стрічка.Тому таке підключення не забезпечить необхідну безпеку та заборонено ПУЕ 1.7.123.
Арматура та металеві частини каркасу будівлі. Теоретично всі сталеві елементи споруди повинні бути з'єднані між собою, але на практиці конкретний шмат арматури може бути просто вмурований у бетон і не мати зв'язку із заземленням.
Нейтральний провідник N. Це з'єднання автоматично перетворює заземлення на занулення, а систему живлення з TN-C-S на TN-C з усіма недоліками цієї схеми.
Ще один варіант «неправильного» заземлення – з'єднання нуля із заземленням у контактах розетки. Якщо за такого підключення пропаде контакт нульового дроту фаза через заземлення потрапить на корпус побутової техніки. Це груба помилка, яку на жаль припускають недосвідчені електрики. Заземлення з нулем ніколи не з'єднується в розетках та розподільних коробках. З'єднання нуля та заземлення повинно виконуватися тільки до лічильника.

Тому єдиною альтернативою підключення заземлювального дроту квартирної електропроводки до PEN-провідника, що приходить у будівлю, у вступному щитку є його приєднання до спеціально виготовленого контуру заземлення, який підлягає регулярним перевіркам.