Что такое заземление, принцип действия и устройство
При создании электросети, в помещениях различного назначения, требуется создание защиты, которая предотвратит вероятное поражение током. Чтобы избежать этого выполняется устройство заземления. В соответствии с ПЭУ п.1.7.53 заземление выполняется в электрооборудовании с напряжением более 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
Шина заземления от ГРЩ к потребителю
Заземление – намеренное соединение нетоковедущих металлических частей электроустановок (которые могут оказаться под напряжением) с землей или ее эквивалентом. Данная защитная мера предназначена для исключения вероятности поражения человека электротоком при замыкании на корпус оборудования.
Принцип действия
Принцип работы защитного заземления заключается в:
- снижении разности потенциалов, между заземляемым элементом и другими токопроводящими предметами с естественным заземлением, до безопасного значения;
- отвод тока в случае непосредственного контакта заземляемого оборудования с фазным проводом. В грамотно спроектированной электросети возникновение тока утечки вызывает мгновенное срабатывание устройства защитного отключения (УЗО).
Схемы заземления в трехфазных сетях
Из вышесказанного следует, что заземление имеет большую эффективность при использовании в комплексе с УЗО.
Устройство заземления
Конструкция системы заземления состоит из заземлителя (проводящая часть, которая имеет непосредственный контакт с землей) и проводника, обеспечивающего контакт между заземлителем и нетоковедущими элементами электрооборудования. Обычно в качестве заземлителя используется стальной или медный (очень редко) стержень, в промышленности это как правило, сложная система, состоящая из нескольких элементов специальной формы.
Эффективность системы заземления во многом определяется величиной сопротивления защитного устройства, которую можно уменьшить, повышая полезную площадь заземлителей или увеличивая проводимость среды, для чего задействуется несколько стержней, повышается уровень солей в земле и т.п.
Заземляющее устройство это…
Выше мы рассмотрели в общих чертах, что такое защитное заземление. Однако стоит упомянуть, что используемые в системе заземлители различаются на естественные и искусственные.
В качестве устройств заземления в первую очередь предпочтительнее использовать такие естественные заземлители, как:
- трубы водоснабжения, находящиеся в грунте;
- металлоконструкции зданий и сооружений, имеющие надежный контакт с землей;
- обсадные трубы артезианских скважин;
- металлические оболочки кабелей (исключение составляет алюминий).
Вариант использования трубы в качестве естественного заземлителя
Естественные заземлители должны иметь соединение с защитной системой из двух и более разных точек.
В роли искусственного заземлителя может использоваться:
- стальная труба с толщиной стенок 3,5 мм и диаметром 30÷50 мм и длиной порядка 2÷3 м;
- стальные полосы и уголки толщиной от 4 мм;
- стальные пруты длиной до 10 и более метров и диаметром от 10 мм.
Использование металлических полос в качестве искусственного заземлителя
Для агрессивных почв необходимо использование искусственных заземлителей с высокой устойчивостью к коррозии и изготовленных из меди, оцинкованного или омедненного металла. Итак, мы разобрались с тем, что является определением понятия искусственного и естественного заземлителя, теперь же рассмотрим, когда применяется заземление.
Предлагаемое видео наглядно объясняет, что такое защитное заземление:
Нулевая шина: виды и применение
Нулевая шина – это один из элементов конструкции систем сборных шин, который используется для подключения проводов заземления и нулевых проводников. Сфера использования данного изделия – электрические сети с переменным и постоянным током. Напряжения в сетях может достигать 400В. Сегодня при монтаже электрощита специальные нулевые шины крайне необходимы и не имеют аналогов
О том, в чем, собственно, заключается важность данных аксессуаров для электрощитов, мы расскажем в нашей статье
Подробно и внимательно рассматривая конструкцию нулевой шины становится очевидным, что по сути она состоит из ТПЖ и пластикового основания, при помощи которого осуществляется монтаж на дин-рейку.
Токопроводящая жила оснащена специальными отверстиями, а также зажимными болтами, что служит для прочного закрепления проводников внутри конструкции. Кроме того, такие особенности позволяют аккуратно и с наибольшей безопасностью развести нулевые проводники.
Нулевые шины на современном рынке электротехнической продукции представлены в большом разнообразии. Так, все изделия отличаются друг от друга методом крепления, числом отверстий для монтажа, а также длиной.
Нулевая шина – это цельный токопроводящий медный или латунный элемент, обеспечивающий качественное соединение. Количество зажимов, идущих от нулевых проводников, может быть абсолютно различным. Данное изделие имеет корпус или же монтируется в изолятор.
Использование такого, на первый взгляд незначительного элемента, как нулевая шина, позволяет решить ряд очень серьезных задач. К таковым относятся:
- возможность создания сразу некоторого числа точек для подсоединения нагрузок, которые имеют направление «общий ввод – нулевой проводник»;
- возможность сделать заземление видимым за счет прозрачной крышки, закрывающей клеммы;
- повышение эффективности защитных автоматов;
- гарантия неразрывности электроцепи на отрезке «заземление – конкретная нагрузка»;
- возможность разделения проводов в системе.
На сегодняшний день действуют строгие требования в отношении выбора нулевых шин. Самым важным правилом является исключение превышения сечения проводника относительно величины в главной заземляющей шине.
Нулевая шина может устанавливаться на дин-рейку и внутрь электрощита. Возможна и открытая, и закрытая установка. Первый вариант является самым оптимальным для закрытого электрического шкафа, а второй – для оборудования, присоединяемого к наиболее важным элементам. Пример: силовая розетка для различных электроинструментов.
Торговая сеть «Планета Электрика» имеет в своем ассортименте большой выбор аксессуаров для электромонтажа, в том числе компоненты систем сборных шин. Нулевые шины , представленные в наших торгово-выставочных залах, выпускаются такими производителями, как IEK, Schneider Electric, TDM ELECTRIC и др.
Источник
Классификация нейтралей линий электропередач
Назначение линий электропередач весьма разнообразно. А также разнообразна аппаратура для их защиты от утечек и коротких замыканий. В связи с этим нейтрали классифицируются на три вида:
- глухозаземленная;
- изолированная;
- эффективно заземлённая.
Если линия электропередач напряжением от 0,38 кВ до 35 кВ имеет небольшую длину, а количество подключенных потребителей велико, то применяется глухозаземленная нейтраль. Потребители трехфазной нагрузки получают питание, благодаря трем фазам и нулю, а однофазной — одной из фаз и нулю.
При средней протяженности линий электропередач напряжением от 2 кВ до 35 кВ и небольшим количеством потребителей, подключенных к данной линии, находят применение изолированные нейтрали. Они широко используются для подключений трансформаторных подстанций в населённых пунктах, а также мощного электрооборудования в промышленности.
Принцип работы
Прежде чем рассматривать трансформаторы тока нулевой последовательности, нужно остановится на обычных трансформаторах. Все устройства этого типа разделяются на трансформаторы тока и напряжения. Они применяются для измерений токов и напряжений с большими величинами. На одну из обмоток подается ток или напряжение, которое требуется измерить, а на выходе второй обмотки снимаются уже преобразованные, как правило пониженные значения этих параметров.
Через трансформаторы тока наиболее часто подключаются магнитоэлектрические вольтметры и параллельные цепи, а трансформаторы напряжения соединяются с амперметрами и другими последовательными цепями.
Трансформаторы нулевой последовательности также относятся к токовым измерительным приборам. От других видов трансформаторных устройств они отличаются назначением и принципом работы. Основной функцией данных приборов является регистрация токовых утечек или отсутствия фазы при коротком замыкании в трехфазных кабелях. Когда в жилах таких кабелей возникает асимметрия токов, это приводит к появлению на выходе вторичной обмотки сигнала небаланса. Далее этот сигнал уходит к контрольному устройству, с помощью которого отключается питание поврежденного кабеля. Подключение трансформатора тока нулевой последовательности осуществляется не к каждой фазе. Он соединяется сразу со всеми жилами кабеля.
Таким образом, принцип работы этих устройств основан на выделении сигнала через трансформацию токов нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю. Они применяются в сетях с изолированной нейтралью и схемах релейной защиты. Благодаря нормированному коэффициенту трансформации, который может переключаться во вторичной обмотке, становится возможной эффективная и точная настройка релейной защиты.
Выпуск трансформаторов производителями осуществляется в различных модификациях. Основными техническими характеристиками являются номинальное напряжение и частота, коэффициент трансформации, испытательное одноминутное напряжение, односекундный ток термической стойкости вторичной обмотки. Они имеют различные габариты, обеспечивающие возможность подключения сразу к нескольким одножильным кабелям, сечением до 500 мм2.
Принцип работы и схема генератора переменного тока
Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить мультиметром
Чем отличается фазное напряжение или ток, от линейного
Что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны
Как проверить электродвигатель мультиметром: проверка ротора и статора на межвитковое замыкание, прозвонка асинхронного и трехфазного двигателя
Реакция электроприборов на обрыв нуля
Если общий нейтральный провод в многоэтажном доме оборвется, то потребители ощутят это в результате скачка напряжения в их электроприборах.
Основные факторы, которые могут привести к обесточиванию общего нуля:
- аварийная ситуация на подстанции;
- устаревшая проводка;
- монтаж проводки выполнялся не совсем качественно.
Та фаза, к которой подключено большее количество потребителей многоквартирного дома, будет перегружена. Напряжение в ней уменьшится. В той фазе, к которой потребителей подключено меньше всего, напряжение резко возрастет.
Это негативно скажется на приборах — снижение напряжения вызовет их неэффективную работу, а рост напряжения может повлечь за собой выход из строя тех, которые были подключены в данный момент. Чтобы обезопасить себя от такой ситуации, необходимо установить в щиток, питающий отдельную квартиру, индивидуальный ограничитель перенапряжения. Как только напряжение начнет превышать допустимые значения, ограничитель быстро отключит питание.
Если произойдет обрыв нуля непосредственно в квартире, то электричество пропадет полностью, но вместе с тем фаза не отключится. Опасность заключается в том, что она может перейти как раз на провод нулевой. И если какой-либо электроприбор был предварительно заземлён на него, корпус этого электроприбора будет под напряжением, а проще говоря, начнет «биться током».
Главными факторами, которые способствуют обрыву нуля непосредственно в квартире можно назвать:
- ненадежность присоединения контактов;
- неправильно выбранное сечение проводника;
- устаревшая проводка.
Эти факторы приводят к чрезмерному нагреванию проводника. Из-за повышенной температуры окисляется место присоединения контактов, перегреваются жилы проводов. А это, в свою очередь, может привести к пожару.
Принцип работы
TN-S
В новостройках и старых домах принципиально другая схема передачи энергии. Электрическая сеть новостроек спроектирована по принципу TN-S:
- электричество идет от трансформаторов, вторичная обмотка которых соединена по схеме «звезда» (провода сходятся к нулю);
- вторая часть концов кабелей выведена на клеммы A, B, C, также подключенные к нулевой точке, и подключенные по цепи заземления к кабине;
- высоковольтный провод с нулевым сопротивлением делится на защитный PE (желто-зеленый) и рабочий N (синий).
В общем каркасе новостройки предусмотрены 3 фазы, защитный провод и нулевой провод.
В старых зданиях нет защитных тросов. Там реализована устаревшая четырехпроводная система TN-C:
- провод нулевого заземления находится в распределительной коробке;
- фаза и ноль трансформатора подводятся к зданию по подземным или воздушным высоковольтным кабелям;
- провода подключаются во вводной панели, образуя трехфазную систему с рабочим напряжением 220 или 380 В;
- от приборной панели проводится разводка в квартиры и подъезды;
- потребители получают электроэнергию от проводов одной из фаз через сеть напряжением 220 В;
- разница нагрузок устраняется за счет питания нейтрального проводника N.
Режимы работы
Существуют следующие режимы нейтрали электрических сетей:
- глухой к земле (сети 380 вольт — 110 киловольт) — потенциалы нейтрали и земли совпадают;
- изолированные (сети на 6, 10 и 35 кВ) — между нейтралью и землей наблюдается незначительная утечка тока;
- часть электрической сети с низким сопротивлением и сопротивлением заземления.
Нейтральный провод используется для предотвращения аварийных перенапряжений в фазе, с целью защиты реле от замыканий на землю, а также для обеспечения надежности работы электроприборов.
Что такое нулевой провод?
При работе с электричеством особого внимания требует нулевой провод. Что это такое, не всегда известно людям, не связанным профессионально с электросетями, и зачастую у них появляется ошибочное заблуждение, что нейтральный кабель – это только заземление. На самом деле, нейтральный проводник соединяет нейтрали установок в трехфазных цепях. Когда на каждую фазу из трех подается разная нагрузка, появляется смещение нейтрали, вызывающее нарушение симметрии напряжений, то есть, нарушение симметрий нагрузки приводит к тому, что у одних потребители будут получать пониженное напряжение, а другие же повышенное.
Особенности нейтрального провода
Нулевой провод предотвращает нежелательные ситуации при аварийных режимах работы. Без его наличия в случае фазного короткого замыкания двух фаз напряжение в третьей фазе мгновенно возрастет в √3 раз. Это губительно скажется на оборудовании, которое питает этот источник. В случае наличия нуля в такой ситуации, напряжение не изменится.
При обрыве одной из фаз в трехфазной трехпроводной системе (без нуля), напряжение на двух оставшихся фазах уменьшится. Они окажутся соединенными последовательно, а при этом виде соединения напряжение распределяется между потребителями в зависимости от их сопротивления.
При обрыве одной из фаз в трехфазной четырёхпроводной системе, напряжение в двух оставшихся фазах своего значения не изменит.
Так как большую часть времени работы электроустановок ток в этом проводе либо равен нулю, либо незначителен, нет смысла изготавливать его такого же сечения, как и сечение фазных. Чаще всего, из соображений экономии, он имеет меньшее сечение жилы, нежели сечение жил фаз в одной электроустановке. Если защитный провод не совмещен с нулевым, его сечение выполняют вдвое меньше, нежели, у фазного провода.
Принцип работы нулевой шины
Основным преимуществом нулевой шины является ее высокая скорость передачи данных. За счет передачи информации по одному проводнику и использования высокочастотных сигналов, нулевая шина способна обеспечить передачу данных со скоростью до нескольких гигабит в секунду.
Кроме того, нулевая шина позволяет уменьшить количество проводников, необходимых для связи устройств. Это позволяет существенно упростить дизайн и уменьшить размеры устройств, а также снизить энергопотребление.
Однако, наличие только одного проводника в нулевой шине может вызвать проблемы с надежностью передачи данных. В случае повреждения проводника или появления помех, возможна потеря информации или искажение сигнала.
Для решения этой проблемы часто используются дополнительные технологии, такие как коррекция ошибок и повторная передача данных. Они позволяют обеспечить надежность передачи данных через нулевую шину, но при этом могут снизить ее скорость.
В целом, принцип работы нулевой шины основан на передаче данных по одному проводнику с использованием заземления для обозначения «нулевого» уровня напряжения. Несмотря на некоторые ограничения, нулевая шина является эффективной технологией передачи данных, обеспечивающей высокую скорость и экономию ресурсов.
Нулевая шина: разновидности, для чего нужна
Как известно, система электропитания конечного потребителя строится по схемам, рекомендованным Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). На объект подводится силовой кабель, дальнейшая разводка происходит в распределительном щитке.
Для удобства монтажа и упорядочения линий электропитания, вводы с разными значениями объединяются в контактные группы.
Шина с фазой, нулевая шина — это контактная колодка, в которой присутствует возможность надежного подключения нескольких проводников для питания электроустановок.
Требования, предъявляемые к нулевой шине
Для групповой сети, шина должна быть единым проводником, без возможности коммутации между ее частями. Сопротивление должно быть одинаковым по всей длине
В пределах одной групповой линии, допускается объединение проводников PE (защитное заземление) и N (рабочий нуль).При этом после разделения ввода PEN на шины PE и N, конечные потребители подключаются на разные шины.Важно! Использование одной шины для подключения рабочего нуля и заземления, запрещено! Это принципиальный вопрос, необходимо понимать разницу между разделением и объединением PE и N.С момента разделения, линии заземления и нуля могут быть проложены в одном силовом кабеле, но проводники должны быть изолированы. Вне зависимости от способа подключения (трехфазное или однофазное), сечение нулевого проводника должно соответствовать сечению любого из фазных проводников
То же требование предъявляется к сечению самой шины. Сечение соединительных проводов от шины до конечной электроустановки, не может быть выше, чем сечение входного силового провода. Если шина представляет собой конструкцию с отверстиями для подключения проводников, действительным сечением считаются геометрические параметры в самой тонкой части. Требований по обязательному изготовлению нулевой рабочей шины из определенного металла не существует. Однако на практике, применяется медь или латунь
При расчете сечения алюминиевых шин, по отношению к медным, применяется коэффициент 1.52.
Однако на практике, применяется медь или латунь. При расчете сечения алюминиевых шин, по отношению к медным, применяется коэффициент 1.52.
Для удобства рассмотрим однофазную схему, которая применяется в большинстве квартир многоэтажных домов. Две основные линии: фаза и нуль, присутствуют всегда. Они заводятся в прибор учета (счетчик электроэнергии), а на выходе становятся доступными для дальнейшей разводки. В зависимости от применяемой системы, может быть установлена либо только нулевая шина, либо нулевая и заземляющая.
Что такое заземление и нейтральный провод
Нейтральный проводник также балансирует потенциалы в нескольких фазах. Согласно ПУЭ, задача нейтрали — обеспечивать током потребителей. Ее необходимо соединять с глухо заземленной нейтралкой трансформатора. В частных домах и квартирах, где используются однофазные электросети, для работы оборудования должно быть два кабеля: фазовый и нулевой. «Ноль» соединяется с «землей», и на нем потенциал должен равняться 0. Подключается к «земле» с помощью контура заземления. Соответственно должно отсутствовать напряжение. При нарушении связи с ней во время работы оборудования оно будет под таким же напряжением, как и на фазе, соответственно – 220. На современных схемах он обозначается буквой N, а в советских документах, уже устаревших, использовалась цифра 0. Согласно ПУЭ, кабель необходимо покрыть изоляцией синего цвета.
Заземляющий проводник, согласно ПУЭ, нужен с целью безопасности. В нормальных условиях на нем отсутствует напряженность, и работает он как проводник, только если повреждена изоляция проводящего фазу или ноль. Соответственно, заземление нужно, чтобы при поломке не возникло дополнительных проблем. К примеру, когда у вас пробита защита холодильника, а сам холодильник не заземлен, прикосновение к нему будет равносильно прикосновению к фазе 220 В. А если холодильник заземлен, то током не ударит, так как потенциал уйдет в землю.
Чтобы уравнять разные напряжения, все концы фазных обмоток соединяются в узел, который и называется нейтральной точкой, для чего применяют нейтральный провод при соединении в «звезду». Схема «звезда» с нейтралью применяется на практике, т.к. в ней при произвольной нагрузке отсутствует перекос фаз по напряжению, т.е. все фазные напряжения равны.
Если учесть все изложенное выше, то наверняка вы поняли критическую важность нейтрального кабель, уравнивающего напряжения в нескольких фазах, ведь его отсутствие грозит серьезными проблемами – от повреждения и потери оборудования до пожаров и даже риска смертельного поражения током человека
Ноль и фаза в электрике — назначение фазного и нулевого провода
Хозяин квартиры или частного дома, решивший проделать любую процедуру, связанную с электричеством, будь то установка розетки или выключателя, подвешивание люстры или настенного светильника, неизменно сталкивается с необходимостью определить, где в месте производства работ находятся фазный и нулевой провод, а также кабель заземления. Это нужно для того, чтобы правильно подсоединить монтируемый элемент, а также избежать случайного удара током. Если вы имеете определенный опыт работы с электричеством, то такой вопрос не поставит вас в тупик, но для новичка он может оказаться серьезной проблемой. В этой статье мы разберемся, что такое фаза и ноль в электрике, и расскажем, как найти эти кабели в цепи, отличив их друг от друга.
Подводя итог вышесказанному
Не стоит недооценивать важность монтажа нулевой шины, довольствуясь скрутками или болтовыми соединениями. Подобная планка – это элемент защиты, который дополняет автоматику, позволяя ей корректно работать и выполнять то, для чего она смонтирована, а именно обеспечивать безопасность эксплуатации электропроводки. Источник fb.ru
Источник fb.ru
Источник fb.ru
Здравствуйте. Провожу электрику в частный дом. Щиток смонтирован на столбе около дома. Со столба приходит 2 провода: фаза и ноль на двухполюсной автомат. С него электрик пустил на счетчик, а также ноль у счетчика подключил проводом к земле на щите. Затем со счетчика вывел фазу на однополюсной автомат, а ноль на нулевую шину. И так же к этой шине подключил землю от щита. Т.е. он от щита землю подключил к нулю счетчика и нулевой шине. Скажите что он сделал? Он получается заземлил ноль? Если я хочу себе сделать землю, то мне теперь ее отдельно делать или можно к это подключится?
Источник samelectrik.ru
Всем привет, сегодня статья по практическому опыту сборки электрощитов от опытного электрика-практика Сергей Панагушина из г. Ижевска. Речь пойдёт о таком нюансе как установка нулевых шинок в щите, Сергей расскажет как лучше делать так, что бы контакт шинки с проводами был наилучшим.
Если вам не трудно- проголосуйте за эту статью Сергея тут- https://vk.com/wall-125051812_548
Просто поставьте лайк.
Итак, слово Сергею:
Здравствуй дорогой читатель! В сегодняшней статье хотел бы поделится парой хитростей которые можно применить при установке автоматов и нулевых шин в щитке.
Итак: шины лучше всего устанавливать не по одной, а по две штуки, так как это показано на фото.
Для чего же это делается? Все очень просто: при такой установке площадь контакта увеличивается и соединение у нас дублируется и если под одним винтом контакт ослабнет, то есть второй контакт и нагреваться такое место контакта не будет, что уменьшает риск выхода из строя системы электрического снабжения.
При установке соединительных шин на автоматические выключатели изолированную часть можно обмотать изоляционной лентой вместо применения торцевых заглушек. На фото это видно.
Много изоляционной ленты мотать не надо, достаточно 1.5-2 оборота сделать, если сделать больше то шина в клеммы автомата будет заходить не полностью что может так же сказаться пагубно на работе системы электрического снабжения. Делается это для того, что бы не устроить аварию если в щитке придется производить работы с частично снятым напряжением.
P.S. Изоляционную ленту так же иногда применяю как сигнализатор нагрева шин. Например в щитовой, наматываем на шину изоляционную ленту и периодически при снятии показаний в эл.щитовой смотрим на состояние изоляционной ленты
Если она начинает скукоживаться, то это говорит о том что, в этом месте идет нагрев и нужно разбираться… Спасибо за внимание!
Видео от Сергея Панагушина:
Сборка 1-фазного щит: Вместо УЗО- дифавтомат. 4 дифа на 4 группы.
Очумелые ручки: “гребёнка” из провода:
Очумелые ручки: Переборка нулевой шины:
Источник ceshka.ru
