Возникновение разности потенциалов между нулем и землей в системе TT

Система заземления TT и потенциал корпуса относительно нулевого проводника.

Доброго дня форум.

По условиям работы моего оборудования, а это газовый котел, у меня очень жесткие условия по потенциалу корпуса относительно нулевого провода. Мне предлагают выполнить систему заземления ТТ и подключить котёл (газовую трубу) через диэлектрическую вставку.
В принципе, если со стороны ЖЭКа с электроснабжением всё в порядке, на что я очень мало надеюсь, такой «способ подключения» имеет право на жизнь.
Но меня, всё-таки беспокоит «потенциал корпуса относительно нулевого провода».
Во-первых: «Выполнение этого условия»,
а во-вторых: «Не может ли все это быть «дедушкиной сказкой, неизуродованных» знаниями малограмотных электриков.
Потому что я помню, что «когда-то», после поражения электротоком предлагалось человека закапывать в землю, чтобы «вышло электричество».
Очень прошу прощения у Всех если кого-то обидел.

С уважением _________ Юрий.

Да как-то так получилось, что я сам предложил эту систему заземления.

Если можно помогите распределить системы заземления «по качественности»,
если отбросить все экономические вопросы:
1. TN-S
2. TN-CS
3. TN-C
4. TT
А если с учётом «моих критериев», т.е. потенциал корпуса относительно нулевого проводника, тогда получается такая же последовательность?

всё что связано с упорядоченным движением заряженных частиц

Электроснабжение и КИПиА

У-у-ух. Заземление, одна из моих любимых тем. Вникаю в нее очень давно и достаточно тщательно, но до сих пор подхожу к ней с осторожностью.

Смотрите, если позволите, озвучить мое мнение. Я всегда пишу простыми словами, хотите судите хотите нет, но наверное мне так проще пояснить свои мысли (иногда в спешке). Все таки я обычный человек, а не профессор.

1. Вам не следует менять систему заземления Вашего источника питания. В вашем случае я думаю это ТП с системой заземления TN-C. В лучшем случае Вы можете правильно перейти на TN-C-S. Именно источник питания (точнее его система заземления) определяет какую систему заземления (и какими методами) Вам следует развивать у себя (как у потребителя).
Не большое отступление: лично я полагаю, что наша (Советская) система Заземления (TN-C, с возможностью перехода, там где это действительно необходимо, на TN-C-S) самая грамотная. Системы IT не в счет-это совсем другая по назначению и принципу работы система. Поэтому не нужно думать, что наша система прошлый век, мое мнение- она надежнее чистой системы TN-S В Вашем случае, для котла я рекомендую делать только TN-C-S.

2. Требование Поставщика оборудования

больше связано не с заземлением, а с системой уравнивания потенциалов. Т.е. преследуемая цель больше связана не с электробезопасностью, а с предотвращением искрообразования (прострел искры между двумя поверхностями с разным потенциалом).
Не большое отступление: очень часто под заземлением подразумевают все на свете, вплоть до вкапывания штыря в землю у оборудования, при этом не выяснив, а как сделано у источника, не вникая и не понимая принципов работы. А ведь система заземления делиться на много составляющих, основными из которых являются: 1. непосредственно заземление связанное с электробезопасностью; 2. заземление связанное с молниезащитой; 3 система уравнивания потенциалов. Есть еще составляющие, но в моем понимании- это уже ответвления от этих трех.

3. Вам нужно поставить УЗО на питание котла и обеспечить металлосвязью (перемычками системы уравнивания потенциалов) все металлические поверхности в доме (котел в том числе).

4. Теперь что касается подключения приходящего трубопровода газоснабжения котла. Тут сложнее:
— если Вы поставите перемычку между трубопроводом и котлом, то Вы рискуете попасть на то, что все паразитные токи (не знаю как сказать проще, это те токи которые попадают на поверхность трубопровода по ходу его трассы), потекут по Вашим защитным проводникам и проводникам системы уравнивания потенциалов. Иногда это приводит к отгоранию.
— если Вы поставите изолирующую вставку, то Вы должны понимать, что у Вас будет разность потенциалов между трубой и корпусом котла и другими токопроводящими поверхностями в Вашем доме. И соответсвенно, Вы должны внимательно следить, за тем что бы эта изоляция поддерживалась на всем пути трубопровода по Вашему дому. И не забывайте, что в случае нарушения изоляции между трубопроводом и котлом (или другой токопродящей поверхностью в доме) -будь то пыль или влага и т.п., то при удачном определенных обстоятельствах может произойти токовый прострел в виде искры. В большинстве случаев это ни к чему страшному не приводит (примеров куча), но при очень не благоприятном истечении обостоятельств может привезти к возгоранию (примеров тоже куча).

Лично я бы наверное сначала попробовал бы замерить напряжение между трубопроводом и нейтралью. А в принципе, наверное поставил бы изоляционную вставку, хотя не факт, решение мог бы принять и по настроению , конечно если газовыми сетями не определено иное.

Конечно систему уравнивания потенциалов нужно развивать по дому тоже не просто так, а пытаться представлять себе как и куда потечет ток при КЗ и статическом разряде.

Теперь что говорит ПУЭ:

1.7.82. Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между
собой следующие проводящие части (рис. 1.7.7):
1) нулевой защитный РЕ или РЕN проводник питающей линии в системе TN;
2) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в си-
стемах IT и ТТ;
3) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в зда-
ние (если есть заземлитель);
4) металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения,
канализации, отопления, газоснабжения и т.п.
Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной си-
стеме уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится от-
носительно изолирующей вставки со стороны здания;
5) металлические части каркаса здания;
6) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии
децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды следует
присоединять к шине РЕ щитов питания вентиляторов и кондиционеров;

Кстати еще забыл сказать, если Вы поставите стабилизатор на питание котла, то тем самым Вы отделяете котел от внешней системы питания (т.е. если Вы выберете стабилизаторе с разделительным трансформатором), и тут Вы вправе организовывать любую удобную Вам систему заземления. Но я настоятельно рекомендую поставить УЗО (а точнее ДИФ-автомат) между источником питания котла и самим котлом.

Напряжение между нулем и землей

При проверке параметров сети вольтметром электромонтёры, как правило, измеряют напряжение попарно между всеми тремя проводниками в трёхпроводной сети — L-N, L-PE и N-PE. Теоретически, в последнем случае показания прибора будут равны «0», но так бывает не всегда. В некоторых случаях напряжение между нулем и землей может быть намного больше и даже достигать 220 В.

Что такое «ноль» и «земля» согласно ПУЭ

Современная однофазная электропроводка выполняется тремя проводами и только по одному из них подаётся напряжение, а для трёхфазного питания необходимы пять проводников, из которых питающими являются три. Правила Устройства Электроустановок указывают, зачем нужны оставшиеся, какова функция этих проводов и требования к их монтажу и подключению.

Чем ноль отличается от заземления

Первоначально, с появлением трёхфазного электроснабжения, электропитание подводилось к зданиям при помощи четырёх проводников — три фазных и нейтраль, а в однофазной квартирной электропроводке использовались только два провода — ноль и фаза.

Согласно ПУЭ, гл.1.7 такая система электроснабжения называется TN-C, в ней четвёртая жила в электросхемах обозначается PEN и выполняет функции сразу двух проводов — ноля N и земли РЕ. В современной электропроводке эти проводники разделены.

Нейтраль (ноль) N . Это рабочий провод, который служит для питания электроприборов в однофазной сети и для протекания уравнительных токов в трехфазной сети. Его отключение без отключения фазных проводов не допускается. Согласно правилам цветовой маркировки проводов изоляция нулевого проводника имеет синий или голубой цвет.
Заземление (земля) РЕ . Защитный проводник, используется для заземления корпусов электроприборов и щитков. Отключать этот провод автоматическими выключателями или другими разъединителями запрещено. Оболочка заземляющего провода окрашена в продольные жёлто-зелёные полосы.

Защитные функции нулевого и заземляющего проводников

Для защиты от поражения электрическим током при нарушении изоляции между корпусом оборудования и элементами электросхемы, находящимися под напряжением, металлические детали корпуса необходимо заземлять. Для этого допускается использовать только защитный заземляющий проводник РЕ.

Нейтраль N так же соединяется с глухозаземлённой нейтралью трансформатора, но соединение с контуром заземления при помощи этого проводника называется «зануление» и выполнять его запрещено по целому ряду причин:

нейтральный провод, особенно в однофазных сетях, подключается через автоматический выключатель, что для защитного заземления запрещено согласно ПУЭ 1.7.83;
повышенная, по сравнению с заземлением, опасность выхода этого провода из строя, связанная с протеканием по нему тока;
при обрыве или отключении защитного зануления напряжение в розетке отсутствует, но корпус при этом окажется присоединённым к фазному проводнику через нейтраль сети и включённые электроприборы.

Эти провода прекладываются раздельно от потребителя до трансформаторной подстанции, где они подсоединяются к глухозаземлённой нейтрали трансформатора.

Современные нормы ПУЭ допускают монтаж объединённого провода PEN на участке от трансформатора до вводного электрощита в многоквартирном здании или отвода от воздушной линии к частному дому, где этот проводник разделяется на провода N(нейтраль) и РЕ(земля).

Важно! Место разделения необходимо дополнительно присоединять к контуру заземления здания, после чего соединение проводов не допускается.

Напряжение между нулем и землей

В системе электроснабжения, которая используется для подвода электричества к жилым домам, вторичные обмотки питающего трансформатора соединены в «звезду», к средней точке которой подключаются контур заземления и нейтральный провод. Существует несколько причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение.

Почему между нейтралью и заземлением всегда есть разность потенциалов

Основная причина наличия напряжения между PE и N заключается в том, что по нулевому проводу протекает электрический ток и, согласно закону Ома, имеется падение напряжения, зависящее от сопротивления токопроводящей жилы.

Несмотря на то, что материал, из которого изготовлены провода, отличается высокой проводимостью, большая длина линий приводит к значительным потерям в сети. Поэтому при расчёте сечения кабелей учитываются два фактора — нагрев проводов и допустимое падение напряжения, причём выбирается бОльшее из двух значений.

При большой протяжённости линии сечение провода, выбранное по потерям, многократно превышает необходимое сечение, выбранное по нагреву.

В пятипроводной системе электроснабжения напряжение между землёй и нейтралью отсутствует только в точке соединения этих проводов. По мере удаления от этого места разность потенциалов между РЕ и N увеличивается на величину падения напряжения в нейтральном проводнике и тем выше, чем дальше от подстанции и чем хуже распределена нагрузка по фазам и больше уравнительный ток в нейтрали.

Значительное количество линий электропередач были рассчитаны и проложены ещё в советское время, когда нагрузка на провода была намного ниже.

Сейчас с появлением электрических бойлеров, стиральных и посудомоечных машин и другого оборудования потребляемая мощность и ток выросли. Это привело к росту потерь в проводах, в том числе в нейтральном, и росту напряжения между землёй и нулём.

Нормальное напряжение между фазой нулем и землей

В нормативных документах не нормируется, каким должно быть напряжение между нулем и землей, однако указаны допустимые колебания напряжения в сети. При напряжении 220 В отклонения могут составлять -33 +22 В.

Если предположить, что трансформаторная подстанция, чтобы компенсировать падение напряжения в проводах, выдаёт завышенное напряжение 242 В, учитывая потери в нейтральном проводе, разность потенциалов между нейтралью и землёй составит больше 30 В.

Естественно, такое напряжение нельзя считать нормой, но в некоторых сёлах, имеющих большую площадь и протяжённость линий в конечной точке ЛЭП фазное напряжение составит меньше 170 В, а между нулём и землёй можно включить лампочку 36 В.

Почему напряжение между нейтралью и заземлением может отсутствовать

В некоторых случаях разность потенциалов между N и РЕ равна 0. Это происходит при реконструкции системы электроснабжения TN-C и преобразовании её в систему TN-C-S. При этом к дому подходит совмещённый проводник PEN, который во вводном щитке разделяется на два провода — N и РЕ с дополнительным заземлением места разделения.

В этой ситуации длина проводов составляет десятки метров, а не километры, как в воздушных или подземных линиях, и, соответственно, падение напряжения в нейтральном проводе и разность потенциалов между нолём и землёй не превышает погрешность прибора.

Причины повышенного напряжения

Кроме потерь в проводах существуют и другие причины, почему есть напряжение между нулем и землей.

Причиной постоянного наличия напряжения, поднимающегося до 50 В, может быть Неравномерное подключение потребителей по фазам. В идеальных условиях мощность нагрузки должна быть распределена равномерно, при этом уравнительный ток отсутствует и напряжение между РЕ и N равно нулю.

Так бывает не всегда, при подключении к одной из фаз мощных электроприборов или большом расстоянии между ЛЭП и отдельно стоящим зданием в нейтральном проводе протекает значительный ток, из-за чего потери в нем возрастают, и появляется разность потенциалов между нейтралью и землёй.

В случае наличия высокого напряжения причиной чаще является обрыв нейтрали. Это аварийная ситуация, У которой есть два варианта:

Обрыв в однофазной сети. При этом на нулевой клемме появляется сетевое напряжение, исчезающее при отключении всех ламп и выключении всех вилок из розеток. Напряжение в розетке при этом отсутствует.
Обрыв нейтрали в трёхфазном кабеле. В этом случае величина потенциала между нейтралью и землёй из-за отсутствия уравнительного тока колеблется в диапазоне 0-220 В, а напряжение розетке при этом может достигать 380 В.

Напряжение 110 Вольт

В некоторых случаях разность потенциалов между нейтралью и землёй составляет 110В, или половину сетевого. Это связано с особенностями электросхемы некоторых бытовых приборов. Электронная аппаратура этих устройств, с одной стороны, чувствительна к высокочастотным помехам, а с другой стороны, сама является источником этих помех.

Для защиты от этого явления в аппарате параллельно сетевому кабелю устанавливается два конденсатора, включённых последовательно. Соединение этих элементов, в свою очередь, подключается к корпусу электроприбора и заземляющему проводнику питающего кабеля.

При включении аппарата в розетку на корпусе такого устройства и заземляющей клемме вилки появляется напряжение 110В. В том случае, если электропроводка выполнена по трёхпроводной схеме с заземляющим проводом, который не подключён к контуру заземления или подходящему к зданию проводнику РЕ на всех заземляющих проводах и клеммах квартиры или дома появится высокое напряжение.

Что делать в случае высокого напряжения

Если между нейтралью и заземлением присутствует значительная разность потенциалов, то эту проблему желательно, а в некоторых случаях необходимо, решить. Способы справиться с этой ситуацией зависят от того, какое напряжение между нулем и землей.

Превышает 30 В, а напряжение в розетке ниже 200 В. Такое напряжение появляется из-за большой длины питающих проводов и недостаточного сечения токопроводящей жилы. Самостоятельно изменить ситуацию практически невозможно, решением проблемы может стать установка стабилизатора напряжения.
Напряжение 110 В. Если напряжение между нулем и землей 110 Вольт, то необходимо отключить заземляющую клемму в розетке, в которую включено устройство с фильтром из двух конденсаторов. Однако прикосновение к корпусу такого аппарата останется болезненным. Для полного решения проблемы необходимо линию заземления подключить к контуру или отключить данный фильтр от корпуса электроприбора.
Напряжение между нулевой и заземляющей клеммами 220 В, в розетке питание отсутствует. Такие данные вольтметр показывает при обрыве нулевого провода в квартире или после выполнения однофазного отвода от трёхфазной сети. Фаза на нейтральные проводники попадает через включённые лампы или подключенные к розеткам электроприборы, даже если они в данный момент не работают.
Колеблется в диапазоне 0-220 В, а напряжение в розетке стремиться к 0 или 380 В. Причина этой аварийной ситуации в обрыве нейтрали в подходящем кабеле. Нужно немедленно выключить вводной автомат и обратиться в электрокомпанию.

Вывод

Как видно из статьи, небольшое напряжение между нулем и землей имеется почти всегда. Это не является проблемой, если оно не превышает 5-10 В. В противном случае необходимо принимать меры, чтобы это явление не повредило электроприборы или не мешало ими пользоваться. В зависимости от его величины нужно установить стабилизатор напряжения, отсоединить встроенный фильтр в бытовой технике или отключить вводной автомат и устранить аварию.

Система заземления TT — устройство и особенности использования

Электроэнергия в наши дома и квартиры приходит по электрическим проводам воздушных или кабельных линий от трансформаторных подстанций. Конфигурация этих сетей оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики системы и, особенно — безопасность людей и бытовых приборов.

В электрических установках всегда существует техническая возможность повреждения оборудования, возникновения аварийных режимов, получения электротравм человеком. Правильная организация системы заземления позволяет снизить возможности проявления рисков, сохранить здоровье, исключить повреждения домашней техники.

Причины использования системы заземления ТТ

По своему назначению эта схема разработана для такого случая, когда высокую степень безопасности не могут обеспечить другие распространенные системы TN-S, TN-C-S, TN-С. Об этом очень четко говорит пункт ПУЭ 1.7.57.

Чаще всего это связано с низким уровнем технического состояния линий электропередач, особенно использующих оголенные провода, расположенные на открытом воздухе и закрепленные на опорах. Они обычно монтируются по четырехпроводной схеме:

тремя фазами подачи напряжения, смещенными по углу на 120 градусов между собой;

одним общим нулем, выполняющим совмещенные функции PEN-проводника (рабочего и защитного нуля).

Они приходят к потребителям от понижающей трансформаторной подстанции, как показано на фотографии ниже.

В сельской местности подобные магистрали могут иметь большую протяженность. Не секрет, что провода иногда схлестываются или обрываются из-за плохого качества скруток, падения веток или целых деревьев, набросов, порывов ветра, образования наледи в мороз после мокрого снегопада и по многим другим причинам.

При этом обрыв нуля происходит довольно часто, поскольку он монтируется нижним проводом. А это причиняет много бед всем подключенным потребителям из-за возникновения перекосов напряжений. В такой схеме отсутствует защитный РЕ-проводник, связанный с заземляющим контуром трансформаторной подстанции.

У кабельных линий вероятность обрыва нуля намного меньше потому что они расположены в закрытом грунте и лучше защищены от повреждения. Поэтому в них сразу реализуют наиболее безопасную систему заземления TN-S постепенно выполняют реконструкцию TN-C на TN-C-S. Потребители же, подключенные воздушными проводами, пока практически лишены такой возможности.

Сейчас многие владельцы земельных участков затевают строительство дачных домов, предприниматели организуют торговлю в отдельных павильонах и киосках, производственные предприятия создают быстровозводимые бытовые помещения и мастерские или вообще используют отдельные вагончики, которые временно запитывают электроэнергией.

Чаще всего подобные сооружения выполняются из хорошо проводящих электрический ток металлических листов либо имеют сырые стены с повышенной влажностью. Безопасность человека при нахождении в подобных условиях может обеспечить только система заземления, выполненная по схеме ТТ. Она специально рассчитана для работы в таких условиях, когда потенциал сети имеет высокую вероятность аварийного появления на токоведущих стенках или корпусах оборудования.

Принципы построения схемы заземления по системе ТТ

Главное требование безопасности в этой ситуации обеспечивается тем, что защитный РЕ-проводник создается и заземляется не на трансформаторной подстанции, а на самом объекте потребления электрической энергии без связи с рабочим N-проводником, подключенным к заземлителю питающего трансформатора. Эти нули не должны контактировать и объединяться даже в том случае, когда рядом смонтирован отдельный контур заземления.

Таким способом полностью отделяются защитным РЕ-проводником все опасные токопроводящие поверхности зданий из металла и корпуса подключенных электроприборов от действующей системы питания электроэнергии.

Внутри здания или строения монтируется защитный РЕ-проводник из прута или полоски металла, который служит в качестве шины для подключения всех опасных элементов, обладающих токопроводящими свойствами. С противоположной стороны этот защитный ноль соединяется с отдельным контуром заземления. Собранный таким методом РЕ-проводник объединяет все участки, имеющие риск появления опасного напряжения, в единую систему уравнивания потенциалов.

Подключение опасных металлических конструкций к защитному нулю может выполняться многожильным гибким проводом повышенного сечения, маркируемого полосками желто-зеленого цвета.

При этом еще раз заострим внимание на том, что категорически запрещается объединять элементы конструкций зданий и металлические корпуса электрических устройств с рабочим нулем N.

Технические требования обеспечения безопасности в системе ТТ

Из-за случайного нарушения изоляции электропроводки потенциал напряжения способен внезапно появиться в любом месте не подключенной, но токопроводящей части здания. Человек, прикоснувшийся к ней и земле, сразу оказывается под действием электрического тока.

Автоматические выключатели, защищающие от сверхтоков и перегрузок, могут только косвенно использоваться для снятия напряжения в этом случае, поскольку часть тока пойдет минуя цепочку рабочего нуля, а сопротивление контура основного заземления должно иметь очень низкое значение.

Чтобы обезопасить человека работой автоматических выключателей необходимо создать условие образования потенциала утечки на открытой токоведущей части не более 50 вольт относительно потенциала земли. На практике это выполнить сложно по ряду причин:

высокой кратности токов коротких замыканий времятоковой характеристики, используемых конструкциями различных выключателей;

большим сопротивлением контура заземления;

сложностью технических алгоритмов для работы подобных устройств.

Поэтому предпочтение в создании защитного отключения дается устройствам, реагирующим непосредственно на появление тока утечки, ответвляющегося от основного расчетного пути протекания нагрузки, через РЕ-проводник и локализацию его снятием напряжения с контролируемой схемы, что выполняют только УЗО или дифавтоматы.

Исключить риски получения электрических травм при этом способе заземления можно только при условии комплексного внедрения четырех основных задач:

1. правильная установка и эксплуатация защитных устройств типа УЗО или дифференциальных автоматов;

2. поддержание рабочего нуля N в технически исправном состоянии;

3. использование защитных устройств от перенапряжений в сети;

4. правильная эксплуатация местного контура заземления.

УЗО или дифавтоматы

Практически все части электропроводки здания должны быть охвачены зоной защиты этих устройств от возникновения токов утечек. Причем, их уставка на срабатывание не должна превышать 30 миллиампер. Это обеспечит отключение напряжения с аварийного участка при пробое изоляции электропроводки, исключит случайный контакт человека со стихийно возникшим опасным потенциалом, защитит от получения электротравмы.

Установка на вводном щите в дом противопожарного УЗО с уставкой в 100÷300 мА повышает уровень безопасности и обеспечивает введение второй степени селективности.

Рабочий ноль N

Чтобы схема УЗО правильно определяла токи утечек, необходимо создать ей для этого технические условия и исключить ошибки. А они возникают сразу при объединении цепей рабочего и защитного нулей. Поэтому рабочий ноль должен быть обязательно надежно отделен от защитного, а соединять их нельзя. (Третье напоминание!).

Защита от перенапряжений в сети

Возникновение электрических разрядов в атмосфере, связанные с образованием молний, носят случайный, стихийный характер. Они могут проявиться не только электрическим ударом в строение, но и попаданием в провода воздушной линии электропередач, что происходит довольно часто.

Энергетики применяют меры защиты от подобных природных явлений, но они не всегда оказываются достаточно эффективными. Большая часть энергии ударившей молнии отводится от ЛЭП, но какая-то ее доля оказывает вредное воздействие на всех подключенных потребителей.

Защититься от действия подобных всплесков завышенных напряжений, приходящих по питающей ВЛ, можно с помощью применения специальных устройства — ограничителей перенапряжений типа ОПН либо импульсных устройств защиты от перенапряжений (УЗИП).

Поддержание местного контура заземления в исправном состоянии

Эта задача возлагается в первую очередь на владельца здания. Никто другой самостоятельно заниматься подобным вопросом не будет.

Контур заземления зарыт своей большей частью в земле и таким способом спрятан от случайных механических повреждений. Однако, в почве постоянно находятся растворы различных кислот, щелочей, солей, которые вызывают окислительно-восстановительные химические реакции с металлическими деталями контура, образующими слой коррозии.

За счет этого ухудшается проводимость металла в местах контакта с грунтом и увеличивается общее электрическое сопротивление контура. По его величине судят о технических возможностях заземления и его способностях проводить токи неисправностей на потенциал земли. Делается это проведением электрических замеров.

Исправный контур заземления должен надежно пропустить к потенциалу земли ток уставки устройства защитного отключения, например, в 10 миллиампер и не исказить его. Только в этом случае УЗО правильно сработает, а система ТТ выполнит свое предназначение.

Если сопротивление контура заземления будет выше нормы, то оно станет препятствовать прохождению тока, уменьшать его, чем может полностью исключить защитную функцию.

Поскольку ток работы УЗО зависит от комплексного сопротивления цепи и состояния контура заземления, то существуют рекомендованные значения сопротивлений, которые позволяют обеспечивать гарантированное срабатывание защит. Эти величины показаны на картинке.

Измерение этих параметров требует профессиональных знаний и точных специализированных приборов, работающих по принципу мегаомметра, но использующих усложненный алгоритм с дополнительной схемой подключения и строгую последовательность вычислений. Качественный измеритель сопротивления контура заземления результаты своей работы хранит в памяти и отображает на информационном табло.

По ним с помощью компьютерных технологий строятся графики распределения электрических характеристик контура и анализируется его состояние.

Поэтому подобными работами занимаются аккредитованные электротехнические лаборатории со специальным оборудованием.

Замер сопротивления изоляции контура заземления необходимо делать сразу после ввода электроустановки в работу и периодически в процессе эксплуатации. Когда полученное значение выходит за пределы нормы, превышая ее, то создают дополнительные участки контура, подключаемые параллельно. Окончание правильности выполненных работ проверяют повторными измерениями.

Опасные неисправности схемы в системе ТТ

При рассмотрении технических требований обеспечения безопасности выделены четыре главные условия, решение которых должно выполняться комплексно. Нарушение любого пункта может привести к печальным последствиям во время пробоя сопротивления изоляции у фазного проводника.

Например, попадание фазы на корпус электроприбора при неисправном УЗО или нарушенном контуре заземления приведет к электротравме. Установленные в схеме автоматические выключатели могут просто не сработать, поскольку ток через них будет меньше уставки.

Частично исправить ситуацию в этом случае можно за счет:

введения системы выравнивания потенциалов;

подключения второй селективной ступени защиты УЗО на все здание, о которой уже упоминалось в рекомендациях.

Поскольку вся организация работ по созданию заземления системы ТТ является сложной и требует точного исполнения технических условий, то выполнение подобного монтажа следует доверять только подготовленным работникам.

Разница потенциалов между землей и нулем

Страница 1 из 2

21.10.2010, 01:20	#1

vetal77

Посмотреть профиль

Отправить личное сообщение для vetal77

Найти ещё сообщения от vetal77

1. Возникновение разности потенциалов между нулем и землей в доме это нормально при схеме заземления ТТ внутри дома (когда защитное заземление берется от своего контура и не соединяется с нулевым проводником). el-line.ru/shems_TT.shtml – ссылка про систему TT.

2. Если сопротивление контура меньше 4 Ом, то возможно нулевой проводник соединить с таким контуром и использовать схему заземления TN-C-S. el-line.ru/shems_zazemlen.shtml – ссылка про системы TN.

3. К примеру у меня, когда дом был подключен к системе с хреновыми проводами, где были частые КЗ фазы на ноль на воздушной линии – у меня была система ТТ. Сейчас в целях повышения безопасности (обрыв нуля), перешел на систему TN-C-S. Недостаток TN-C-S – в случае КЗ фазы на ноль Вы получаете опасный потенциал на время до сработки автоматов на корпусах электроприборов относительно земли (скажем другого проводника забитого в землю). Плюс TN-C-S – он относительно неплохо защищает от пропадения ноля, еще плюс – обычно между нейтралью и землей в такой системе разность потенциалов около нуля.

4. Проверьте электронагреватель – по хорошему электронагреватель на воду должен включаться через УЗО, чтобы избежать любую возможность утечки «в воду». Если есть утечка (выбивает УЗО), ремонтируйте электроустановку. Если-же утечек на трубы из приборов нет, то причиной электрокоррозии стать разница потенциалов между нулем и землем не может. Аналогично с циркуляционными насосами и прочим электрохозяйством, которое соединяется с водой.

5. Возможно у Вас иные причины коррозии или то не коррозия вовсе. У меня к примеру радиаторы стальные, в системе все равно присутствует немного воздуха. И. Вода серая в системе с налетом на трубах, признаков электрокоррозии не вижу.

Сообщений: 2505
Репутация: 23
Спасибо получено: 78

Доброго всем!
Сегодня сделал железный забор возле своего участка и чтобы железо просто так не гуляло решил вывести с него заземление! так на все случаи жизни.
Штыри – 3 метра проф. труба (везде забита в землю по 1 метру) в итоге 15 шт. труб + 2 полосы между ними и п – образная обвязка сверху (что б вода не попадала. оцинковка) + лист оцинкованный профильный по всей длине.
итого мы имеем = 15 метров трубы забитой в землю! (высота собственно 6-эт. дома.)

при замере напряжения = фаза + нуль = 220 вольт, фаза + заземление = 220 вольт,
а вот между нулём и заземлением выплыло аж 2 (2.5) вольта эт что за фигня.
заземление что ли голимое? хотя 15 метров в землю! 1.5 метра между столбами.
сомневаюсь. поискал в нете! фигни писано не переписано. каждый умничает, а бестолку!

Вопрос: так должно быть? разность потенциалов собственно небольшая, но всё таки.
между нулём и заземлением сопротивление не мерил! омметра толково – правильного нет,
а китайский уже 4 ома щуп до щупа показывает!
Спасибо.

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

Doc
–>
Не в сети
Администратор

Сообщений: 2441
Репутация: 34
Спасибо получено: 102

15 метров – у Вас очень много свободного времени!

2.5 вольта это очень хорошо! Это напряжение наводимое, ибо от ближайшей точки «зануления» до Вас может быть до 20-30 Км. В идеале конечно должен быть «ноль» , но в реале это отнюдь не так , померил дома 6.4В (и это Москва и свежая многоэтажка). В одной конторе где я работал светилась лампа накаливания в 220в (было примерно 60-80В).
можете либо оставить так и поставить УЗО (на всякий случай) , но помоему оно тока при такой разнице не увидит . у меня при 6.4 вспыхивает лапа накаливания на 2.5В после чего отключается УЗО

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

Rrenovatio
Автор темы –>
Не в сети
Живу я здесь

Сообщений: 2505
Репутация: 23
Спасибо получено: 78

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

Светлана
–>
Не в сети
Живу я здесь

Сообщений: 396
Репутация: 11
Спасибо получено: 22

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

Николай Петрович
–>
Не в сети
Живу я здесь

Сообщений: 1115
Репутация: 9
Спасибо получено: 46

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

Опции темы

Отображение

Линейный вид
Комбинированный вид
Древовидный вид

Напряжение между PE и N

Доброго времени суток. Дабы не плодить темы, да и вопрос схожий, отпишусь здесь.
В общем решил ремонт частичный в квартире сделать. Ремонту подверглись кухня и коридор. Так же решил начать менять проводку по комнатно, по мере прохождения ремонтов в других местах квартиры. Поставили мне новый щит – автоматы – вводной на 25А, 16А на розеточную группу и 10А на свет. Там же 2 шины – нулевая и заземления. Щит запитан от этажного щита проводом ВВГнг-LS 3х4. Провод заземления ни куда не подключен, т.к. проводка старая двужильная (дом кирпичный, щиты на этаже.). Проводка розеточная – 3х2,5, освещение – 3х1,5. Две распаечные коробки, все соединения выполнены ваговскими клемниками. А теперь внимание вопрос – откуда могло появиться напряжение между между землей и нулем? Земля подключена только к шине в новом щитке, а шина в свою очередь ни с кем больше не контактирует. Напряжение не слабое – было и 70В, и 96В. При чем при включении/отключении нагрузки просадок не замечено. Отключил везде электричество, прозваниваю ноль с землей – не контактирует. Куда смотреть?

P.S. В одной из комнат, где осталась старая проводка, подключен пилот. Розетка с заземл. контактами, но они не подключены. Мерюю напругу между нулем и заземляющим контактом – 60 В. Как.

Если ваше оборудование пробивает на корпус (а именно он подключается к заземляющему контакту штепсельной вилки), то там появляется потенциал. Если бы шина PE (земля) была заземлена или соединена с шиной нуля, то потенциал бы ушел в землю, а так он сидит там и ждет, когда кто-нибудь прикоснется к корпусу оборудования.

Соединение шин PE (земля) и N (ноль) в шитке ИМХО меньшее зло, чем соединение их в розетке или неприсоединение шины ни к чему вообще.
По хорошему, шины PE и N должны соединяться и присоединяться в этом месте к заземлителю.
Если в цепи фаза+ноль стоит УЗО, то разветвление нуля на рабочий и защитный (разделение PEN на PE и N) должно делаться перед входом нуля в УЗО, чтобы ток утечки приходящий по PE проводнику (земли) прошел мимо УЗО и УЗО бы сработало.

Последний раз редактировалось ЭлектроАС; 27.04.2011 в 19:41 .

Про оборудование и пробой на корпус изоляции я и сам первым делом подумал. Только вот незадача в том, что с полностью отключенными потребителями (включая освещение) напряжение между РЕ и N сохранилось. Провел я ряд замеров – мегометром Sonel MIC-3 мерял всю проводку (правда не рассоединял клемники в распайках), при 1000В и минуте по большенству жил – от 130 до 250 МОм, в зависимости между чем мерять. Меня несколько насторожило. Как прокладывался кабель я видел, визуально механических повреждений не обнаружил. Для нового кабеля я считаю это мало. Имея доступ к лабораторным приборам, неоднакратно мерял друзьям и новую и старую проводку. Изоляция новой проводки практически всегда уходила за предел измерения прибора (>3000 МОм). Было несколько случаев порчи кабеля ножами монтажников, но прибор сразу показывал очень малое значение, да и не выходил на испытательное напряжение. Так что не понятно откуда у меня такие плохие (пускай и больше нормативных 0,5 МОм) значения. Может кабель бракованный? Может от шткутарки слегка промокший.
Вторым делом померял петлю фаза-нуль. В общем ток к.з. – 183А, напряжение 236В. Тоже несколько удивился малым током к.з. Пошел в подъезд, отключил себя и померял от пакетника – почти тоже самое. У соседей (на других фазах) схожий результат. В нашем этажном щите вроде как все контакты затянуты. Причины? Плохой ноль? Может ли это являться причиной моих проблем?
Ну и самое интересное – то что отсоединив во всех распайках и щите PE, но оставив его подключенным в розетках, проблема не исчезла. Отключая последовательно каждую розетку от РЕ (скорее наоборот) пытался найти бракованную розетку, но увы таковой не нашлось. После отсоединения напряжение между РЕ и N в розетке около 2В. Однако воткнув стиралку (месяц отроду, пробег небольшой) и померяв напряжение между барабаном и смесителем, увидел 76В – терпимо, но ощущения неприятные. Сразу оговорюсь – стиралка не при делах, т.к. это происходит с любым элетроприбором с евророзеткой.

Как работает заземление — простыми словами о важном

Заземление в понимании обычных людей — это вбитый в толщу грунта штырь или группа металлических уголков (контур). Для чего он вбивается? Наверняка все знают, что для защиты путем его соединения с корпусами электроприборов, на которых может появится фаза в аварийной ситуации. А далее познания у многих смешиваются в картину, созданную из обрывков цитат и неверных интерпретаций.

Тема заземления очень важная и обширная. Поэтому для понимания того, как работает заземление, постараемся рассмотреть все процессы наглядно с объяснением простыми для понимания обычных людей (не электриков) словами.

Заземление защитное и другие меры при косвенном прикосновении

В правилах защиты электроустановок написано, что для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

Защитное заземление.
Автоматическое отключение питания.
Уравнивание потенциалов.
Выравнивание потенциалов.
Двойная или усиленная изоляция.
Сверхнизкое (малое) напряжение.
Защитное электрическое разделение цепей.
Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

Как видим, есть такое понятие, как защитное заземление при косвенном прикосновении. Остальные меры защиты, кроме автоматического отключения питания, в данной теме нас не интересуют. А помимо защитного заземления, есть и рабочее заземление.

Поэтому на данном этапе определимся с терминологией:

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Защитное заземление — заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
Рабочее (функциональное) заземление — заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).
Косвенное прикосновение — электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

Нас больше интересует электробезопасность. Поэтому говоря о том, как работает заземление, мы будем рассматривать защитное заземление в паре с автоматическим отключением питания. Но нужно понимать что заземление помимо защитного бывает и рабочим.

Заземление и закон Ома

Электричество (электрический ток) — это направленное движение электрически заряженных частиц. Для электричества нужен источник питания и замкнутая цепь. В нашем случае будем рассматривать распределительный трансформатор. Он дает проводам напряжение. Напряжение — это разность электрических потенциалов. Разность потенциалов может быть как минимум между двумя точками. И в бытовой электрической сети разность потенциалов между фазой и нейтралью (нулевой рабочий проводник) 220 Вольт. Фаза имеет потенциал 220 В, а нулевой провод имеет потенциал 0 относительно источника питания и фазного провода.

Итак, мы выделили напряжение, фазный и нулевой проводник. С этими понятиями наверно знаком каждый. Нам осталось только рассмотреть сопротивление и силу тока. Сила тока — это величина, равная отношению количества заряда, проходящего через поперечное сечение проводника, к времени его прохождения. Измеряется в Амперах. Вспомним закон Ома:

21.10.2010, 01:48

	Сила тока в участке цепи прямо пропорционально напряжению на концах этого участка и обратно пропорционально сопротивлению этого участка.
	I = U / R, где I — сила тока; U — напряжение; R — сопротивление.

Так как сопротивления самих проводов имеют малые значения, то если соединить фазу с нулем, то в цепи сила тока будет очень большой и получится короткое замыкание. А подключая в розетку лампочки и иные бытовые приборы такого замыкания не происходит. Бытовые приборы имеют большие значения сопротивлений и не вызывают в цепи появления больших токов короткого замыкания.

Как работает заземление в частном доме (система TT)

Теперь перейдем непосредственно к рассмотрению темы заземления на примере частного дома имеющего заземление электрооборудования по системе TT. От распределительного трансформатора по столбам к каждому дому заходит однофазное питание 220 Вольт — фаза и нейтраль (рабочий нулевой провод). Помимо того, что нейтраль имеет нулевой потенциал, на распределительной подстанции она соединена через контур заземления с контуром заземления нашего дома. Объясним это простыми словами. Мы знаем, что земля это проводник, но не идеальный. В зависимости от грунта удельные сопротивления могут отличатся:

Удельное сопротивление грунтов
Вид грунта	Удельное сопротивление, Ом/м
Глина	50
Известняк плотный	1000 — 5000
Известняк рыхлый	500 — 1000
Известняк мягкий	100 — 300
Гранит и песчаник в зависимости от выветривания	1500 — 10000
Гранит и песчаник выветренные	100 — 600
Гумусный слой	10 — 150
Илистые грунты	20 — 100
Мергели юрского периода	30 — 40
Мергели и плотная глина	100 — 200
Слюдистые сланцы	800
Глинистый песок	50 — 500
Кремнистый песок	200 — 3000
Слоистые сланцевые грунты	50 — 300
Голый каменистый грунт	1500 — 3000
Каменистый грунт, покрытый травой	300 — 500
Заболоченные грунты	От нескольких единиц до 30
Влажные торфянистые грунты	5-100

Представим, что где-то в глубине, в каком-то слое находится условный проводник с сопротивлением близким к нулю. Делая контур заземления на подстанции мы снижаем сопротивление от нуля трансформатора к этому проводнику.

Аналогично с помощью контура заземления в доме (система заземления TT) мы снижаем сопротивление через землю к данному условному проводящему слою. И при пробое фазы на наше заземление образуется замкнутая цепь. Зачем это нужно? Для защиты от поражения током, например, в случае пробоя фазы на корпус заземленного бытового прибора. И для наглядности и понимания смоделируем несколько ситуаций при помощи программы Electronics Workbench.

Сопоставьте приведенную схему с предыдущей иллюстрацией:

Слева на право. 2 Ом — заземление нейтрали. Выше идет трансформатор. От него фаза поступает в дом (нулевой провод нам не нужен, так как мы моделируем пробой фазы на корпус). В данном примере заземляющий контур дома плохой, и имеет сопротивление 100 Ом. К корпусу на котором опасный потенциал прикасается человек. Примем общее сопротивление человека, обуви, пола 4000 Ом. В результате в цепи фаза-заземление — нейтраль появится ток силой 2,2 А (этого недостаточно для срабатывания автоматического выключателя), а через человека потечет опасный ток 54 мА.

Рассмотрим вторую ситуацию, когда сопротивление контура равняется 4 Ом:

Дополнительно указаны напряжения между фазой и землей через контур заземления. Произошло падение с 220 Вольт до 146 Вольт. Следующее падение на участке с земли через заземлитель трансформатора к нейтрали. На этом участке напряжение уже 73 Вольта. То есть ток через заземление не просто стекает в землю. Он движется от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом через землю. И в процессе движения при пробое фазы на землю теряется напряжение из-за сопротивления земли.

Вернемся к защитным функциям заземления. Как видно, при сопротивлении контура 4 Ом ток короткого замыкания 36,7 А. А этого достаточно для срабатывания правильно подобранного автоматического выключателя. Одновременно снизился ток проходящий через человека до 36,8 мА. Но это все равно опасное значение при несрабатывании автомата. И если мы говорим о системе заземления TT, то автоматические выключатели здесь должны обязательно дополнятся УЗО (устройством защитного отключения).

Как работает защитное заземление — видео

Заземление — что это (определения)

В заключение приведем некоторые встречающиеся определения заземления. Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. В электротехнике при помощи заземления добиваются защиты от опасного действия электрического тока путем снижения напряжения прикосновения до безопасного для человека и животных значения.

Другое определение. Заземление — это соединение корпусов всех электроприборов в доме с землей через контур заземляющего устройства. Для этого во всей системе, включая кабель электроприбора, есть отдельная жила. Она идет от розеток через щиток в заземляющий контур, который вкопан в грунт. Прибор, подключенный к такой розетке, защищен. То есть если он будет неисправен и на его металлических деталях появится напряжение, избыточный ток уйдет в землю. В худшем случае на корпусе останется небольшой, безопасный для человека заряд. При касании он будет ощущаться как легкое покалывание.

Как видно везде говорится о безопасности и легком покалывании. Почему же наши цифры не такие оптимистичные? Потому, что в наших примерах не учтены дополнительные защитные мероприятия по уравниванию и выравниванию потенциалов. Уравнивание потенциалов — это электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов. Выравнивание потенциалов — это снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли. А это уже отдельная тема для рассмотрения.

Поэтому, читая такие определения о защитном заземлении, учитывайте что просто контур заземления это не 100% защита. И если пол, на котором вы стоите не будет иметь потенциал пробитой на корпус фазы, то легким покалыванием при прикосновении к корпусу прибора вы не отделайтесь при несработанном автоматическом отключении питания. Все будет намного хуже.

Объявления

Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

Вторичка ТТ две земли

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений 12

1 Тема от Life 220V 2011-11-21 22:05:08 (2011-11-21 22:07:50 отредактировано Life 220V)

Life 220V
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-19
Сообщений: 16
Репутация : [ 0 | 0 ]

Тема: Вторичка ТТ две земли

Добрый вечер.
На объекте крупного обществ. здания выявлена неправильность схемы соединения вторичных цепей ТТ. В вводном устройстве здания 0,4кВ(250кВА) вторичная сторона трансформаторов тока на фазах А,В,С была заземлена со стороны звезды ТТ и стороны нагрузки Амперметров. Неприятность этого соединения была обнаружена сразу при вводе в экстплуатацию шкафов НКУ, при включении «стрелочные» Амперметоры не показывали токи нагрузок, стрелки отклонялись в разные стороны, на некотрых стрелка уходила в другую сторону ниже нуля. Вводных устройств было 4шт и везде амперметры показывали по-разному.
В итоге данная неприятность была устранена, Амперметры не врут.

Но почему стрелки Амперметров отклонялись, то ниже нуля, то показывали неверно мне этого не понятно?? Я всегда считал, что при второй земле в цепях ТТ его обмотка могла спалиться потенциалом земли, но на объекте здание новое, с контуром проблем не должно быть воообще. Знаю, что ток цепи одного ТТ и его приборов не может идти через цепь обмотки другого ТТ и его приборов, т.е. Амперметр должен был показать токи фаз верно. ОБЯСНИТЕ ПОЧЕМУ ТАК.

2 Ответ от lik 2011-11-22 14:40:52

lik
собеседник
Неактивен

Откуда: Киев
Зарегистрирован: 2011-01-09
Сообщений: 2,446
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Вторичка ТТ две земли

Если полная звезда, то так, как Вы описали, это просто второй нуль. Не должны были амперметры врать. Може или звезда неполная и в нуле амперметр либо вторая земля не в нуле нагрузки. Приведите или поточнее опишите схему, а то непонятно.

3 Ответ от ShSF 2011-11-22 15:26:23

ShSF
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-17
Сообщений: 713
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Вторичка ТТ две земли

Что за амперметры, тип их (не многофункциональные часом)? А сколько их, амперметров то, один на ввод? И что значит заземление со стороны нагрузки (до или после)?
А так впечатление, что амперметры были зашунтированы заземлением и реагировали на наведенные токи.
Обмотка ТТ от второй земли не сгорит, сгорит если будет разомкнута.

4 Ответ от Novik 2011-11-23 06:04:35

Novik
Пользователь
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-02-14
Сообщений: 413
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Вторичка ТТ две земли

Ну, достаточно классический вариант с двумя заземлениями в токовых цепях. По заземляющим проводникам течет ток нагрузки, который создает разность потенциалов, которая и прикладывается к Вашим токовым цепям. Показания амперметров будут зависеть от величины и фазы этой разности потенциалов. Естественно не должно быть двух заземлений, но и по контуру (в нормальном режиме) ничего не должно течь. Чаще всего это происходит от сварочников, которые никто не подключает двумя проводами, хотя это и положено.

5 Ответ от evdbor 2011-11-23 06:30:19 (2011-11-23 06:33:26 отредактировано evdbor)

evdbor
Модератор
На форуме

Зарегистрирован: 2011-01-07
Сообщений: 1,739
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Вторичка ТТ две земли

Если речь шла о заземлении токовых цепей в двух точках удаленных друг от друга, то коллега Novik абсолютно прав. Между двумя точками заземления может быть разность потенциалов.
Однако, здесь идет речь о НКУ 0,4 кВ. Если ТТ и амперметры установлены в одном шкафу и корпус шкафа используется в качестве обратного провода, то появление разности потенциалов весьма маловероятна. В этом случае в первую очередь надо просто проверить сборку токовых цепей.
При вынесенных измерительных приборах из шкафа НКУ возможны проблемы о которых сказал Novik.
ЗЫ. И все-таки, лучше перемонтировать цепи ТТ, чтобы заземление было в одной точке.