В странах СНГ распространённой практикой является соединение нулевого провода (N) и заземляющего провода (PE) в электрических сетях. Это явление вызывает множество вопросов о безопасности и соответствии стандартам. Давайте разберёмся, почему так происходит и какие последствия это влечёт, а также ответим на вопрос зачем вообще заземление, если есть ноль?
А меня зовут Дмитрий и я занимаюсь электромонтажом в Новосибирске более 9 лет. Приятного Вам Времяпрепровождения!
Исторические причины
Устаревшая инфраструктура
Многие электросети в СНГ были построены и развивались ещё в советское время, когда система заземления была менее развита и стандартизирована. Вместо полноценной системы TN-S (отдельное заземление и нулевой проводник), часто использовалась система TN-C-S (объединённый нулевой и защитный проводник – PEN). Это упрощало монтаж, но снижало безопасность.
Экономические соображения
Разделение нулевого и защитного проводников требует дополнительных затрат на прокладку кабелей и установку оборудования. В условиях ограниченного бюджета и большого объёма работ, объединение PEN-проводника представлялось более экономичным решением.
Недостаток знаний и контроля
Отсутствие должного контроля и надзора за строительством и эксплуатацией электросетей, а также недостаток знаний о современных требованиях к электробезопасности, способствовали сохранению и распространению этой практики.
Технические аспекты
Для начала хочу сразу обозначить, что у нас почти всегда в генераторах, подстанциях, трансформаторах используется глухозаземлённая нейтраль, которая фактически является общим заземлением с очень низким сопротивлением. Из-за этого в наши дома приходит по опорам 2 (фаза, ноль) или 4 (3 фазы и ноль) линии. Заземления, как вы могли заметить, по опорам не идёт.
Дальше фазы и ноль приходят в вводной щит, а так линия PEN (ноль) разделяется на N и PE в одной точке и создаёт тем самым систему TN-C-S. Также стоит упомянуть, что в такой системе шина PEN должна быть повторно заземлена. В идеальных условиях это обеспечивает защиту от поражения электрическим током, если происходит замыкание на корпус. Однако, на практике это решение имеет ряд недостатков.
Обрыв нуля
Один из недостатков такой системы это использование вашего заземления всеми ближайшими домами в случае обрыва нейтрали (PEN). Кроме этого в этом случае по вашему нулю и заземлению начнёт протекать ток, а из-за этого у вас появится возможность получить удар током от приборов. Потому что обычного повторного заземления может банально не хватить.
Почему просто не подключать ноль к заземлению внутри розеток?
Во-первых, если у вас стоит УЗО (ВДТ) или АВДТ (дифференциальный автомат), то он будет отключать нагрузку при включении любого прибора в сеть, у которых соединены ноль и заземление. Во-вторых, при обрыве нуля по вашему нулю придёт опасный потенциал, который из-за ваших классных экономических решений появится и на корпусах приборов. А разность потенциалом между корпусом и чуть влажным полом может сделать неприятно в лучшем случае (если не будет АВДТ, а его не будет, потому что УДТ так работать не будет).
Зачем заземление от щита?
Если кратко, то в системе TN-C-S к вам приходит фаза (L) и ноль (PEN), а в вводном щите на вашем участке PEN делится на PE (защитное заземление) и N (рабочий ноль). PE дополнительно заземляется и из щита разводиться во все электроприборы. N в свою очередь просто разводится по приборам, как и фаза (L). В этому случае защитное заземление совместно с УДТ (устройствами диффенциального тока типа УЗО (ВДТ) и АВДТ) обеспечат хорошую защиту от поражения электрическим током.
Что же делать?
TN-C-S
Если у вас уже система TN-C-S (Фаза и поделённый PEN), то нужно просто понимать, что она у вас работает хорошо, но есть нюансы, которые появляются при обрывах нейтрали и прочих неприятностей. В целом такая система работает хорошо большую часть времени. УДТ будет защищать вас от косвенного удара током и от замыкания на заземление.
TN-C
Если же у вас систему TN-C (фаза и ноль без заземления). Такая система небезопасная, но за неимением лучшего ставиться УДТ для защиты от косвенного удара током. А вот от опасного потенциала на корпусе в этом случае УДТ не поможет. Но зато при обрыве ноля вам не страшен опасный потенциал на корпусах приборов, но это происходит намного реже, чем пробитие ТЭНа в нагревательном приборе.
TT
Система TN-C-S и TN-C может быть переделать в систему TT, которая по моему мнению является самой безопасной. Объясняю, в этом случае к вам приходит фаза и ноль, как и в других системах, но заземление вы берете со своего контура заземления. Главное, конечно, чтобы контур заземления был выполнен правильно и лучше всего проверен приборами для замера сопротивления заземления.
В этой системе вам не страшен обрыв нуля, так как обрыв повлияет лишь на то, что на приходящем к вам нуле будет потенциал, что изменить напряжение в вашей сети (как ниже (60 вольт), так и выше (до 400 вольт)). Про 60 вольт — это число видел самое низкое при обрыве на практике, возможно может упасть и ниже. В этом случае, кстати, хорошо выручает РКН (реле контроля напряжения).
УДТ В случае системы ТТ работает замечательно, как и в случае с TN-C-S, только работать будет намного лучше и чётче без всяких помех со стороны повторного заземления и целостности преходящего PEN.
TN-S
Такая система является самой дорогой, ведь в её случае 3 фазы, заземление и ноль монтируют от подстанции до потребителя. Самая безопасная и надёжная система, но очень редко где используется в гражданском домостроительстве, поэтому про неё я особо рассказывать не буду, но она по надёжности похожа на TT.
Современные стандарты и требования
Современные стандарты электробезопасности (например, ГОСТ Р 50571.1-93) рекомендуют использование систем TN-S или TT, где нулевой и защитный проводники разделены. Это обеспечивает более высокую степень защиты от поражения электрическим током. По порядку защиты от лучшего к худшему будет так: TT, TN-S, TN-C-S и TN-C.
Заключение
Практика соединения нуля и земли в СНГ – это следствие исторических, экономических и организационных факторов. Однако, это решение снижает безопасность электросетей и противоречит современным стандартам. Переход на системы с разделением нулевого и защитного проводников – это необходимый шаг для повышения безопасности и надёжности электроснабжения в странах СНГ.
Это требует значительных инвестиций, но безопасность людей стоит этих затрат. Не забывайте оценивать статью и подписываться на канал "Советы Дмитрия" чтобы узнавать что-то новое. Скоро выпущу статью о том, какой щит собрал на обновлённом Шнайдере (теперь Systeme). Оказалось там много нового и интересного!
С уважением, Дмитрий!
Всех Вам Благ!