Защитное заземление в доме

Re: Заземление

Спасибо. Доступно и понятно. Рабочая ситуация: необходимо завести "заземляющий провод" к электрическому водонагревателю. Дом старый. В распред щитке в коридоре вижу две толстенные скрутки: фаза и ноль. Больше ничего нет. Можно ли подключить "заземление" на нулевой провод?

 

Re: Заземление

Пожалуйста.

Т.е. в Вашем случае защитное зануление невозможно(недопустимо), т.к. в щиток приходит однофазная двухпроводная линия. Повышение электробезопасности возможно с помощью УЗО.

 

Re: Заземление

О заземлении в доме без "земли".
Дом без зануленных по проекту электроплит: хрущевка, пятиэтажка и т.п.
Реконструкция стояка в доме на пятипроводный не производилась.

Ключевые моменты.
1. Изучаем предыдущие посты и узнаем, что в сетях до 1000В с глухозаземленной нейтралью, от которой и питается квартира, должно применяться защитное зануление. Так что варианты заземления на водопровод, батарею и т.п. отпадают.
Хотя в принципе такое заземление и может обеспечить безопасность при определенных условиях, а именно: а) водопровод д.б. цельнометаллическим до самой земли и действительно контактировать с землей. Замена куска стояка в одной квартире или в подвале на пластик "разземлит" вышерасположенную часть стояка (сопротивление воды обычно настолько велико, что УЗО даже на 10мА при пробое на "разземленную" часть стояка срабатывать скорее всего не будет). А значит, Вас и Ваших соседей будет как минимум, "щипать" от водопровода, воды. Так не годится. б) обязательно д.б. применено УЗО и УЗО д.б. безупречно надежным. Абсолютно надежных устройств не бывает, а при таком варианте заземления при отказе УЗО Вы поставите под угрозу не только свою жизнь, но и жизни соседей. Вариант неприемлем.

2. Пошли по занулению. В Вашем доме по проекту применена двухпроводка, а защитное зануление (в просторечье "заземление на щиток") в квартирах - не предусмотрено. Замена двухпроводки на трехпроводку является, как минимум, нарушением проекта, как максимум – реконструкцией электроустановки квартиры, причем, с изменением системы заземления. А реконструкция должна производиться в соответствии с действующими ПУЭ.
2.1 Соглано ПУЭ-7 сечение нулевого провода стояка, чтобы его можно считать достаточно надежным для использования в качестве PEN, а не только N, д.б. не менее 16 мм2 алюминия. В противном случае, с учетом постоянно увеличивающегося кол-ва бытовой техники и – не секрет – отсутствия надлежащего контроля и обслуживания, есть риск "отгорания нуля" и последующего выноса потенциала по цепи защитного проводника.
"Но ведь пока ноль не отгорел, защита все-таки будет работать?" Угу. Только надо сравнить вероятность пробоя в электроприборе и вероятность "отгорания" нуля. Лечим или калечим? А также учесть, что на случай пробоя в электроприборе можно защититься с помощью УЗО, а вот защиты от выноса потенциала по РЕ при отгорании магистрального нуля – нет в принципе.
2.2 Сечение PEN-проводника – необходимое, но не достаточное условие. Также в доме д.б. исправна главная система уравнивания потенциалов (СУП). Иначе, что толку заземляться на щиток, если между нулем сети и водопроводом и/или полом разность потенциалов составляет или может составить несколько десятков вольт? – а в ванной при мокрой коже этого может оказаться достаточно для опасного поражения.
2.3 Категорически предпочтительно, чтобы магистральный PEN-проводник проходил через этажные щиты без разрыва, что существенно снижает опасность того, что кто-то сдуру открутит болтик и лишит вышележащие этажи защитного нуля, не отключив при этом фазы – искусственно созданная ситуация "обрыв нуля".
2.4 Стояк, от которого питается квартира, должен трехфазным с более-менее равномерным распределением квартир по фазам.
2.5 Если перечисленные условия соблюдены, то в первом приближении возможно деление в этажном щите магистрального PEN-проводника на PE и N.
Причем, разделение должно производиться на шине, надежно соединенной с PEN-проводником и имеющей сечение, адекватное сечению PEN-проводника. Часто в щитках PEN-проводник уже крепится к детали рамы щитка (стальной полосе), имеющей достаточное сечение. PE и N должны подключаться к шине раздела под разные контактные зажимы (винты) (п.1.7.135 ПУЭ-7), чтобы соединение РЕ не пострадало при возможном отгорании N из-за протекания тока нагрузки или при отключении N при ремонте, реконструкции и т.п. Нельзя использовать в качестве шины раздела PEN для подключения PE и N-проводников тонкостенные или не имеющие гарантированно надежного контакта с PEN-проводником части щитка.
Можно подключить РЕ и N проводники к магистральному PEN-проводнику при помощи двух сжимов типа "орех".
2.6 Во всех случаях устройство при двухпроводной сети (двухжильной проводке) "зануления" при помощи перемычки в розетке между клеммами N и PE - не допускается!(п.1.7.132 ПУЭ-7)

3. Вариант повышения электробезопасности в доме без "земли" – установка УЗО. Вариант не имеет побочных эффектов и даже в худшем случае – при отказе УЗО – не ухудшает электробезопасноть по сравнению с исходным вариантом. Свод правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003 рекомендуют установку УЗО как эффективную меру повышения электробезопасности в ожидании полной реконструкции электроустановки здания и прокладки полноценной трехпроводки с "землей".
В то же время установка УЗО без заземления/зануления имеет и свои недостатки, например, не устраняется возможное "пощипывание" от электроприбора.

4. Если даже стояк в доме не выдерживает никакой критики, но дом сносить в ближайшее время не собираются и Вы планируете жить в нем еще долго, то при ремонте и замене электропроводки целесообразно прокладывать трехпроводку и ждать реконструкцию стояка. С РЕ-проводником на период ожидания возможны три варианта подключения:
4.1 Подключить ко всем розеткам, но не подключать к щитку. Недостаток: при пробое или утечке на корпус в одном электроприборе потенциал по третьей жиле распространится на все розетки. Вариант неприемлем.
4.2 Не подключать третью жилу ни в розетках, ни в щитке. Просто валяется и кушать не просит. При повреждении изоляции кабеля или ухудшении ее св-в, например, от перегрева плохого соединения в распаечной коробке, утечка будет идти только по пути фаза-рабочий ноль. УЗО при этом не срабатывает (как и при двухпроводке).
4.3 Подключить третью жилу в щитке (к нулю стояка или нулю до УЗО), но не подключать к розеткам. В этом случае, если произойдет повреждение изоляции кабеля в любом месте или ухудшение ее состояния, такое, что возникшая при этом утечка будет вызывать сильный нагрев кабеля, то из-за перегрева произойдет деградация изоляции и на участке фаза-РЕ, соответственно, возникнет утечка с фазы на РЕ. УЗО сработает, выполнив т.наз. противопожарную функцию. Этот вариант подключения РЕ на переходный период в ожидании реконструкции видится предпочтительным.


Как проверить исправность СУП. По-хорошему, необходим осмотр хозяйства в подвале. Если доступа туда нет и/или нет специалиста, способного оценить состояние СУП, то хотя бы:
Во-первых, нужно измерить напряжение между нулем сети и трубопроводами в ванной. Если оно превышает единицы вольт, значит, СУП неисправна. Иначе идем дальше.
Во-вторых, необходимо проверить наличие металлической связи между нулем и трубопроводами. Потребуется источник 12В, гальванически развязанный от сети (тр-р для галогенок, автомобильная АКБ) и лампочка 12В и ватт на 30-60. Включаем источник и лампочку последовательно между нулем и трубопроводами. Близкое к нормальному свечение лампочки в первом приближении дает надежду на то, что металлосвязь между нулем и трубопроводами присутствует (СУП исправна).

 

Re: Заземление

УЗО и двухпроводка

Помимо эффективности, УЗО является еще и доступным средством - в том плане, что его применение не требует реконструкции электропроводки квартиры и дома в целом.
УЗО будет защищать от поражения в ситуациях типа "стоя на проводящем полу или касаясь заземленного предмета (трубопроводы, батареи) прикоснулся к пробивающему на корпус электроприбору" - отключится в тот момент, когда через Вас потечет ток, превышающий порог срабатывания УЗО. Т.е. током все же ударит, но очень кратковременно. При наличии заземления/зануления, ток потек бы через него и УЗО (и/или автомат) отключилось бы в момент появления пробоя, не дожидаясь прикосновения. Но лучше позже, чем никогда!
При наличии защитного зануления функцию защитного отключения выполняет и автомат (при КЗ фазы на зануленный корпус). И только в этом случае УЗО становится дополнительной защитой, отходя на второй план. Но при отсутствии зануления автомат защищает только проводку (от перегрузки и КЗ), но не Вас, ибо типичная уставка у него - 16А, ток, на два порядка(!) превышающий смертельный! А вот УЗО с уставкой 10-30мА защищает именно Вас.

Причем, ток срабатывания УЗО на 10мА (может срабатывать при утечках от 5 до 10 мА) - в 1,5-4 раза меньше неотпускающего тока (при котором человек не может самостоятельно оторваться от бьющего его провода) и в 5-15 раз меньше тока, при котором наступает опасное поражение.

Внимание! Для защиты человека от поражения током нужно применять УЗО с уставкой не более 30мА. УЗО с уставками 100 и более мА предназначены для защиты проводки от возгорания при повреждении или старении изоляции ("противопожарные УЗО"). УЗО с уставкой 10...30мА выполняет одновременно обе функции - защищает и человека и проводку.

-------------------------------------------------------

УЗО сработает при возникновении утечки из защищаемой линии (например, на различные предметы, имеющие естественный контакт с землей: трубы ХВС, ГВС, отопления, ЖБК).

Если стоя на проводящем полу и в проводящей обуви взяться за фазу (за прибор, в котором фаза пробила на корпус) - сработает.
Если взяться за батарею (металлический водопровод, газопровод, плиту и т.п.) и за фазу (за прибор, в котором фаза пробила на корпус) - сработает.
Если взяться за РЕ (заземленный/зануленный корпус прибора) и за фазу (за прибор, в котором фаза пробила на корпус) - сработает.
Примечание - в описанных случаях УЗО сработает только если фактический ток утечки превысит порог срабатывания УЗО. Если в данный момент человек имеет большое сопротивление (сухая кожа) или большое сопротивление относительно земли (более-менее сухой пол или толстый слой краски на батарее) или применено УЗО завышенного номинала - ток может оказаться хотя и весьма ощутимый, но недостаточный для срабатывания УЗО.

Если стоя на непроводящем полу и/или в непроводящей обуви взяться за фазу - не сработает, но и не будет опасного тока через человека, хотя может и "пощипать".
Если стоя на непроводящем полу и/или в непроводящей обуви взяться за фазу и за ноль - не сработает, хотя будет опасный ток через человека.

 

Re: Заземление

О четырехпроводном стояке, его нуле и опасности его "отгорания"....

Вопрос: Как при "отгорании ноля" ниже по стояку корпуса электроприборов, "заземленных на щиток" оказываются под напряжением?
Ответ: Коротко, по-простому: фаза "придет" на отгоревший кусок нуля через сопротивления бытовых нагрузок, включенных в этой и других квартирах (они ведь включаются между фазой (фазами) и нулем). Потенциал нулевого провода выше места "отгорания" будет зависеть от соотношения сопротивлений нагрузок по квартирам в данный момент и будет находиться в диапазоне 0...220В, не поддаваясь прогнозированию.
Поскольку защитный проводник (РЕ) идет мимо УЗО (и других аппаратов защиты) и соединяется с нулевым проводом стояка, "заземленные" электроприборы могут оказаться под опасным потенциалом, и УЗО не поможет.
Нужно отметить, что опасность представляет "отгорание" совмещенного рабочего и защитного нуля (PEN-проводника стояка). Отгорание рабочего нуля после места ответвления от PEN особой опасности ни для людей, ни для приборов не представляет, при этом просто "погаснет свет" (останется лишь риск того, что кто-то, подумав что сеть обесточена, полезет искать неисправность, не отключив фазу и не проверив отсутствие напряжения).

Вопрос: Правда ли, что при "отгорании нуля" все в доме умрут?
Ответ: Нет, не правда.
Во-первых, далеко не каждый контакт человека с "железякой под напряжением" оканчивается печально. Для сильного удара током необходимо, чтобы человек одновременно контактировал с "железякой под напряжением" и чем-то заземленным (водопровод, батарея, мокрый железобетонный пол и т.п.). В большинстве случаев в быту этого нет, и все ограничивается "уколом" и легким испугом (если нет одновременного контакта с фазой и нулем сети).
Во-вторых, большинство случаев отгорания нуля происходит в домах, в которых в квартирах применяется двухпроводка. Поскольку защитное зануление ("заземление на щиток") в таких домах изначально не предусмотрено и применяют его лишь отдельные жильцы, причем, как правило, только для отдельных электроприборов, то и опасность массового поражения людей при отгорании ноля в таких домах отсутствует (за исключением тех самых отдельных жильцов, самовольно "заземлившихся" в нарушение изначального проекта дома).
В-третьих, для поражения током необходимо все таки прикоснуться к прибору в тот момент, когда у него на корпусе будет потенциал. Процентов 99 своей жизни люди проводят не держась за стиралки и т.п.
В-четвертых, потенциал "огарка" нуля будет зависеть от соотношения мощностей электроприборов, включенных по разным фазам, и не обязательно будет смертельно опасен.
Однако риск тяжелого поражения при неблагоприятном стечении обстоятельств есть.

Вопрос: Как защититься от "отгорания нуля"?
Ответ: Единственная защита от "отгорания нуля" – адекватное сечение PEN-проводника и адекватное обслуживание (протяжка соединений).
ПУЭ устанавливает следующие требования к сечению PEN- и РЕ-проводников:

Защититься от выноса потенциала по РЕ-проводнику при отгорании PEN-проводника – невозможно, поскольку РЕ-проводник идет мимо любых (защитно-)коммутационных аппаратов:

Защитить аппаратуру от повреждения из-за появления в сети повышенного или пониженного напряжения вследствие "отгорания нуля" можно с помощью различных реле напряжения, например, РН-111 или устройств защиты типа ЗАС.

Вопрос: А почему не отгорает фаза?
Ответ: Фаза тоже, бывает, отгорает, но отгорание фазы - это просто "пропал свет". Никто из обывателей особо не обратит внимание на сей факт. Мало ли - ремонт где-то, вот и выключили. Дело-то житейское.
Другое дело - отгорание нуля - все нажитое непосильным трудом, телевизор, холодильник, ДВД-плеер, и т.д. сгорело "синим пламенем". На такое любой обыватель обратит внимание, такое надолго запомнится. И знакомым расскажется.

Вопрос: В каких случаях можно безопасно заземляться в щитке?
Ответ: В тех случаях, когда применение защитного зануления (по простому - "заземления") предусмотрено проектом дома. Это условие выполняется в домах с электроплитами, а также во всех новостройках и реконструированных домах с пятипроводным стояком. Однако, перед приемнением защитного зануления после проведения реконструкции в доме, где раньше была двухпроводка, желательно убедиться, что реконструкция была проведена правильно.

 

Re: Заземление

Система уравнивания потенциалов.


Даже если все электроприборы в доме занулены (заземлены), может возникнуть ситуация, когда появится опасная разность потенциалов между корпусами электроприборов и сторонными проводящими частями (водопроводом, ж/б полами, батареями...). Например:
- обрыв нулевого провода ВЛ (а то и схлестывание фазы с оборванным нулем) - нулевой провод окажется под потенциалом, и, хотя его повторное заземление на вводе в дом снизит его потенциал, он может быть опасным. Под этим же потенциалом окажутся электроприборы, заземленные по системе TN-C-S.
- замыкание фазы на заземленный корпус электроприбора в системе ТТ с отказом УЗО - под потенциалом окажутся все заземленные приборы.
- появление потенциала на водопроводе из-за короткого замыкания в этом же или в соседнем доме.
- появление потенциала на водопроводе из-за пробоя в насосе и отказе УЗО (автомата).
- грозовые перенапряжения
- перепутывание нулевого и фазного проводников на вводе в здание из-за неквалифицированного вмешательства
- пробой или замыкание цепей высшего напряжения (6 или 10 кВ) на цепи низшего напряжения (0,4кВ) или корпус КТП.
- и т.д. и т.п.
В таких ситуациях становится опасным одновременное прикосновение к зануленным (заземленным) электроприборам и сторонним проводящим частям или прикосновение к электроприборам, стоя на проводящем полу.
Для защиты от этого:

Во всех жилых домах должно применяться защитное автоматическое отключение питания с помощью автоматов в сочетании с занулением (см.) и/или УЗО с занулением или заземлением.

 

Re: Заземление

Класс, спасибо за столь полно изложенную тему, я аж зачитался.

 

Re: Заземление

Понятно, но согласно инструкции по эксплуатации электроводонагревателя эксплуатация ЭВН без заземления запрещается. Не столько по причине электробезопасности, сколько по правилу подключения ЭВН. В незаземленном водонагревателе значительно ускоряются коррозионные процессы внутреннего бака. Как быть в этом случае? Возможно ли какие-либо другие варианты "заземления" водонагревателя?

 

Re: Заземление

Почему? Как я понимаю - электрохимическая коррозия возможна при налинии разности потенциалов и протекании тока. Корпус водогрея, бак и корпус ТЭНа д.б. соединены между собой. Разность потенциалов отсутствует. Наличие заземления корпуса не влияет на потенциалы внутри бака. Более того, отсутствие заземления означает отсутствие одной из возможных цепей протекания тока, вызывающего электрокоррозию.

Ну и первичным в требовании зануления/заземления является, конечно, соображение электробезопасности.

 

Re: Заземление

Спасибо! так бы все давали ответы!!