Как определить фазу, ноль и заземление самому, подручными средствами?

Две схемы подключения

Одинаковый обрыв нуля, а последствия такие разные

Для понимания роли «Ноля» и «Земли» нужно немного вникнуть в суть способов доставки электроэнергии до конечных потребителей и отличий последних.

Следует упомянуть, что электро-системы бывают линейные и фазные. Линейные используются в промышленной сфере деятельности, где требуются повышенные мощности (380В), фазные существуют для использования их в быту (220В). И том и в другом случае схемы подключения используют три провода. Только для линейных (380) в каждом из трех проводов присутствует фаза, а бытовом варианте (220В) есть Фаза, Ноль и Земля.

Для безопасности каждая система использует свои схемы подключения. Промышленные сети рассматривать не будем, а вот бытовые изучить следует, здесь используются две схемы:

• TT – полное заземление
• TN-C-S – совместное подключение земли и нуля, после потребителя питания

Используемы схемы подключения: 1. На ноль, 2. На землю

Чтобы было более понятно, расшифруем аббревиатуру:

• Т – земля
• N – нейтраль
• S — раздельный, самостоятельный
• C – объединять
• L – фаза
• PE – защитный
• PEN — объединенный

Эти две схемы используются, однако следует указать ещё на одну существующую схему TN-C – это старая, но до сих пор действующая система, используемая в большинстве домов «старого» фонда, которой присуща аббревиатура PEN.

В ней Ноль и Земля совмещены (PEN) на всём протяжении. Такие сети не совсем безопасны, особенно для электроприборов. Монтировались они в советское время, бытовых приборов использовалось немного, а потому проектировщики не видели смысла в излишней трате на электропроводке ради пары десятков телевизоров (нагрузки были небольшие), — 30% экономия! На промышленных предприятиях заземление делалось отдельно.

Ламинат на деревянный пол своими руками: полное описание процесса. Схемы укладки, какие материла следует использовать (Фото & Видео) +Отзывы

В чем разница между занулением и заземлением?

Удобнее всего рассматривать отличие заземления от зануления на примере подключения бытовых электроприборов. Современные дома оборудованы трехпроводной электропроводкой, где проводник РЕ является заземляющим и не зависит от проводника рабочего нуля N. Таким образом, корпус электроприбора, соединенный с РЕ-проводником, получает надежную связь с землей – заземление.

Схема зануления с указанием расщепления на N и РЕ на клеммнике щитка

Старые постройки имеют двухпроводное электроснабжение, состоящее из проводника L – фазы, N – рабочего нуля. N выводится от заземляющей шины в общедомовом или подъездном электрощите. Изначально он называется PEN-проводником и может быть расщеплен на N и РЕ.

Расщепление должно быть сделано до ввода в квартирный распределительный щиток, либо непосредственно в щитке. Далее провод РЕ соединяется с корпусом электроприбора также, как в первом варианте, но такая схема будет называться занулением, так как связь с землей не является прямой, а осуществляется посредством нулевого проводника.

Чем отличается «ноль» от «земли» в электрике

Некоторые электромонтажники, имеющие опыт работы, не всегда могут ответить правильно на вопрос «что будет, если земля используется вместо нуля» или чем отличается заземление от зануления

Важно в этом разобраться, чтобы не допустить ошибок работе

Если сделано зануление, корпусная часть оборудования соединяется с нулевым проводником. Когда делается заземление, то корпус электрического прибора присоединяется к заземленному контуру, состоящему из металлических штырьков, забиваемых в грунтовое основание.

Заземленный контур — металлические штыри, забитые в землюИсточник yandex.ru

Ошибки, допускаемые при монтаже

Наиболее распространенными ошибками при устройстве систем защиты бывают следующие:

1. Недостаточный контакт жилы, соединяющей корпус электроприбора с заземляющей шиной. В этом случае эффективность защиты уменьшается. Запрещается осуществлять контакт с шиной заземления через скрутку. Соединение должно быть только болтовым
2. Использование в качестве заземлителя трубопроводов отопительной или водопроводной системы. Утечки тока могут проявляться путем поражения через воду или прикосновение к трубам. Кроме того от этого могут пострадать соседи.
3. В случае отсутствия специального образования или навыков работы с электроприборами, лучше доверить устройство защитных систем опытным специалистам.
4. Применение в качестве жилы между потребителем и заземляющей шиной алюминиевого провода. Может произойти окисление и контакт будет утрачен.
5. Неправильная коммутация зануляющего провода при расщеплении с рабочим нулем (фиксация под один зажим). Возможно отгорание проводника и выход из строя защитыУстройство зануления непосредственно в розетке или в распределительной коробке. При нарушении целостности или отключении рабочего нуля (вышел из строя автомат, отгорел контакт), прибор может оказаться под опасным напряжением.

Как отличить ноль от заземления

Для того чтобы правильно подключить эти провода, необходимо определить, какой из них является нейтралью, а какой землёй. Существуют различные способы, как отличить ноль от заземления:

• Цветовая маркировка. В электропроводке, выполненной согласно ГОСТу 31947-2012, цвет оболочки провода определяется его назначением. Нейтраль имеет синюю или голубую окраску, земля окрашена в продольные жёлтые и зелёные полосы.
• При помощи УЗО или дифавтомата, установленных в электрощитке. После определения при помощи индикаторной отвёртки фазного проводника к нему и одному из оставшихся подключается электроприбор или лампа мощностью более 10 Вт. Если срабатывания защиты не произошло, значит, был выбран нейтральный проводник. В противном случае это заземление.
• Тестером или вольметром. Электропроводка в щитке отключается от контура заземления, после чего одним из приборов определяются два провода, между которыми имеется напряжение 220В. Оставшийся проводник является заземлением.

Чем отличается ноль от заземления по предназначению

Электропроводка в современных домах выполняется по трёхпроводной схеме, в которой имеются два проводника с нулевым потенциалом по отношению к заземлённым конструкциям и 220В по отношению к фазе. Поэтому создаётся впечатление, что они являются взаимозаменяемыми, но это не так.

Главное, чем отличается ноль от заземления — это функцией этих проводников:

• Нейтраль (ноль). На схемах обозначается «N» и обеспечивает наличие напряжения в розетках и клеммах электроприборов.
• Заземление (земля). Обозначается «РЕ» и необходим для подключения металлических деталей аппаратов к контуру заземления.

Информация! В кабелях большого сечения, например вводных, заземляющий проводник имеет меньшее сечение, чем нулевой и фазный.

А как быть, если в вашем доме вообще не предусмотрено защитное заземление

Понятное дело, при проведении капитального ремонта, электрики заменят проводку в соответствии с Правилами устройства электроустановок. Как минимум, в вашем вводном щитке появится три независимых провода: фаза, рабочий ноль и защитное заземление. Останется лишь заменить проводку в розеточной сети.

Но капитальный ремонт может быть выполнен через несколько лет, а вы уже сегодня пользуетесь бойлером и стиральной машинкой без заземления, или того хуже — с защитным занулением. Выход один: организовывать заземление самостоятельно. Если вы живете в частном доме — техническая сторона вопроса существенно упрощается. А вот для многоэтажек, стоимость и сложность работ зависит от этажа.

Как вариант — организовать вскладчину с соседями шину заземления, с распаячными коробками на каждой лестничной клетке.

Шина должна быть неразъемной до самого ввода в грунт. Вблизи фундамента, желательно не в дорожном покрытии, а на клумбе, организуется контур заземления согласно Правилам устройства электроустановок. Каждый жилец подъезда может подключится общей шине и завести «землю» в квартиру. Далее есть два варианта:

1. Организовать контактную группу заземления в распределительном щитке, и заменить всю электропроводку на трехжильную.
2. Внутри плинтуса, протянуть земляной кабель под каждую розетку, и завести его в монтажные коробочки.

При любом способе, вы защитите и свои электроприборы, и главное — свое здоровье.

Устройство защитных токовых отводов при работе с трехфазным электрическим оборудованием

Коммутация трехфазных потребителей электроэнергии отличается от подключения обычной бытовой электротехники, поэтому устройство защитных систем осуществляется иным способом. При этом не нужно путать нулевой или заземляющий провод, участвующий в системе управления, то есть, задействованный в схему пуска и остановки агрегата, с защитным проводником, предназначенным для отведения опасного разряда на землю.

Оформление, разводка, подключение электрооборудования

Работы производятся в несколько этапов:

1. По периметру помещения обустраивается отдельная линия (трасса), выполненная из узкой металлической полосы 40х3 мм или медного провода сечением 16 мм.кв.
2. На ней в скрытом месте монтируется шина (желательно медная) с контактными приспособлениями (шпильками или отверстиями для болтовых соединений). Допускается использование металлической шины, но в этом случае приваривание шпилек – обязательное условие.
3. Эта линия соединяется с контуром заземления или зануления, выведенным отдельным проводом от распределительного щита и имеющим надежную связь с землей либо прямую, либо через рабочий ноль
4. Корпуса всех потребителей (трехфазных электродвигателей) через медный провод соединяются с описанной шиной.

При возникновении короткого замыкания от утечки напряжения из-за нарушения изоляции или «пробития» одной из фаз на корпус заземленного электрооборудования, ток сразу будет уходить в землю по пути наименьшего сопротивления, то есть через соединенную с рабочим нулем или землей жилу. Это сохранит человека от поражения электротоком при касании корпуса прибора.

Устройство зануления допускается только в случае отсутствия возможности коммутации с земляным контуром. Во всех иных случаях правильным считается только защитное заземление.

Агрегат через медный провод соединен с шиной, смонтированной от заземляющей трассы

Обязательное использование дополнительных защитных устройств

Описанные заземляющие и зануляющие системы эффективны при возникновении значительных утечек или коротких замыканий на корпус электроприборов. Однако для достижения полной безопасности при обслуживании оборудования необходимо применение дополнительных средств защиты, обеспечивающих разрыв электрической цепи при возникновении нарушений их работы.

На производственных предприятиях это могут быть блоки автоматики (контроля изоляции БКИ или максимальной токовой защиты). Но наиболее распространенными средствами, как на производстве, так и в быту, являются автоматические выключатели и устройства защитного отключения, которые:

• обеспечат обесточивание электрической цепи в случае возникновения неполадок;
• защитят пользователя от поражения электрическим током;
• предохранят технику от возгорания.

Такие приборы могут иметь исполнение для однофазных или трехфазных систем. Они бывают:

• однополюсные – устанавливаются на одну из линий (ноль, фаза);
• двухполюсные – устанавливаются на оба провода электропроводки;
• многополюсные (три и более) – используются при трехфазном напряжении.

Автоматический выключатель производит отключение при превышении токовой нагрузки номинального значения, указанного на корпусе прибора. УЗО контролирует состояние электросети и срабатывает при появлении самых незначительных утечек тока.

Будут ли работать электроприборы

Единственное, для чего не имеет значения порядок подключения ноля и фазы — это работа электроприборов

Для этих устройств важно только величина напряжения в розетке, а она не меняется от того, какой провод куда подключен

С точки зрения электротехники не имеет значения, каким проводом нейтральная клемма розетки соединяется с нейтралью трансформатора — N при правильном соединении или РЕ при ошибочном.

Информация! В системе электроснабжения TN-C-S отдельные провода N и РЕ разделяются не в подстанции, а во вводном щитке в здание, после чего подключаются к трансформатору общим проводом PEN.

С помощью мультиметра

Более сложным является метод поиска заземляющего проводника при помощи мультиметра. Он основан на том, что по нейтральному проводу протекает уравнительный ток и поэтому на нулевой клемме имеется небольшой потенциал относительно заземления.

Для поиска нулевого провода мультиметром необходимо иметь доступ к электрощитку или правильно подключённой розетке:

1. 1. при помощи индикаторной отвёртки в электрощитке определяется фазная клемма;
2. 2. мультиметром измеряется напряжение между клеммами фаза-ноль и фаза-земля, полученные значения записываются;
3. 3. операции повторяются в переходной или монтажной коробке;
4. 4. полученные значения сравниваются с записанными.

Этот способ, как отличить ноль от заземления, можно использовать в новой пятипроводной системе электроснабжения TN-S. В более старых четырёхпроводных схемах заземления TN-C-S здание с нейтралью трансформатора соединяется проводом PEN, разделение которого на РЕ и N производится вводном щитке в доме, поэтому показания мультиметра будут одинаковыми в обоих случаях.

С помощью мультиметра

Более сложным является метод поиска заземляющего проводника при помощи мультиметра. Он основан на том, что по нейтральному проводу протекает уравнительный ток и поэтому на нулевой клемме имеется небольшой потенциал относительно заземления.

Для поиска нулевого провода мультиметром необходимо иметь доступ к электрощитку или правильно подключённой розетке:

1. 1. при помощи индикаторной отвёртки в электрощитке определяется фазная клемма;
2. 2. мультиметром измеряется напряжение между клеммами фаза-ноль и фаза-земля, полученные значения записываются;
3. 3. операции повторяются в переходной или монтажной коробке;
4. 4. полученные значения сравниваются с записанными.

Этот способ, как отличить ноль от заземления, можно использовать в новой пятипроводной системе электроснабжения TN-S. В более старых четырёхпроводных схемах заземления TN-C-S здание с нейтралью трансформатора соединяется проводом PEN, разделение которого на РЕ и N производится вводном щитке в доме, поэтому показания мультиметра будут одинаковыми в обоих случаях.

Правила подключения нейтрали

Глава 1.7 ПУЭ подробно рассматривает электрическую безопасность при заземлении. В «Библии электрика» сказано:

• для электрических установок напряжением более 1 кВ требуется глухозаземленная нейтраль, отводящая большие токи замыкания в грунт;
• для оборудования до 1 В можно использовать изолированную или глухую нейтраль;
• глухозаземленную нейтраль обязательно зануляют и присоединяют к линии заземления через трансформатор;
• заземление и нейтраль выполняются при помощи медных (сечение 4 мм2), алюминиевых (сечение 6 мм2), изолированных (1,5 мм2 и 2,5 мм2) кабелей;
• соединенные в одной скрутке кабели из меди должные иметь сечение 1 мм2, из алюминия – 2,5 мм2;
• если от щитка квартиры или этажа протягивается 3 провода, используется защитная нейтраль;
• если групповую сеть выполняют при помощи двух кабелей, нейтраль защиты протягивается от ближнего щита;
• к нулю присоединяются все домашние приборы – чайник, кондиционер, компьютер, стиралка, кипятильник, холодильник.

Как правильно соединить ноль с землей

Неправильное соединение нуля с землей может явиться причиной трагедии, вместо защиты. В общедомовом вводном устройстве (ВРУ) должно быть произведено разделение совмещенного нуля на рабочий и защитный проводники. Потом защитный ноль должен быть разведен к щитам на этажах, а затем в квартиры.

Получается пятипроводная сеть:

• 3 фазы;
• PE.

Не пропустите: Межкомнатные двери: как правильно выбрать цвет?

К третьему контакту розеток надо подключать PE. В старых домах встречается четырехпроводная сеть:

• 3 фазы;
• совмещенный ноль

Если проводник РЕ изготовлен в виде алюминиевой шины, то сечение ее должно быть не менее 16 мм², если медная шина (латунная) – не менее 10 мм2. Это правило справедливо для ВРУ, в остальном следует руководствоваться нижеприведенной таблицей.

Сечение фазных проводников, мм2 Наименьшее сечение защитных проводников, мм2 S≤ 16 S 16 16 S>35 S/2

На защитный проводник РЕ нельзя устанавливать автоматы, другие устройства разъединения, он должен быть неотключаемым. Разделять совмещенный ноль PEN необходимо до автоматов и УЗО, после них нигде соединяться они не должны!

Запрещено:

• защитный и нулевой контакты соединять в розетке перемычкой, т.к. при обрыве нуля на корпусах бытовых приборов появится опасное фазное напряжение;
• нулевой и защитный проводники соединять одним винтом (болтом) на шине в щитке;
• PE и N необходимо подключать к разным шинам, при этом, каждый провод из каждой квартиры должен быть прикручен своим винтом (болтом). Необходимо предусмотреть меры против ослабления крепления болтов и защиту их от коррозии и механических повреждений (пункт 1.7.139 ПУЭ 7).

Такое соединение применяют при современном электроснабжении жилых помещений или частных домов. Что соответствует требованиям ПЭУ- 7 (пункт 7.1.13) для сетей постоянного и переменного тока напряжением 220/380 вольт. После разделения объединять их категорически запрещается.

В частном доме зачастую мы получаем два или четыре провода от ВЛЭП. Чаще всего встречается 2 ситуации:

Ситуация №1 — хороший случай. Ваш электрощит стоит на опоре, под ней вбито повторное заземление. В электрощите две шины PE и N. К шине PE идёт ноль с опоры и провод от заземлителя. Между шиной PE и N перемычка, от шины N идёт рабочий ноль в дом, от шины PE – идёт защитный ноль в дом. Шины PE и N могут быть установлены в доме в распределительном щите, тогда ноль с землёй соединяется на одной шине в щите учета как на фото ниже.

Смысл — соединить ноль и заземление на вводе до всех УЗО и дифавтоматов и из этой точки к потребителям уже вести фазу, нейтраль и «землю».

Такие щиты сейчас часто собирают при подключении новых частных домов к электросети. При этом вводной автомат установлен на фазе, ноль с ВЛЭП идёт напрямую в счетчик, а разделение нуля (соединение с заземлителем) производится после него. Реже это делают и до счетчика, но зачастую энергосбыт против такого решения. Почему? Никто не знает, аргументируют возможностью хищения электроэнергии (вопрос, как?).

Ситуация №2 — Щит учета может быть как на опоре, так и в доме или на его фасаде, не имеет значения. У вас есть опломбированный вводной автомат и счетчик, соответственно вы имеете одну или три фазы и ноль. Как сделать заземление и нужно ли его соединять с нулём? Если ВЛЭП новая — нужно. Как и в предыдущем случае вы получите систему TN-C-S. Тогда: ноль от счетчика соединяют с PE шиной, к ней провод от заземлителя (который вы сделаете самостоятельно у себя на участке).

Если ВЛЭП старая – не нужно соединять ноль и землю (Глава 1.7. ПУЭ п. 1.7.59). Делайте систему ТТ (без соединения PE с N). В этом случае обязательно использовать УЗО!

В обоих ситуациях каждый провод на шинах должен быть затянут своим болтом — не суйте несколько PE или N-проводников под один болт (или винт).

Что такое заземление и нейтральный провод

Функция нейтрального проводника N – баланс потенциалов нескольких фаз и обеспечение потребителей током. Нулевой провод соединяется с глухозаземленной нейтралью трансформатора. В частных домах используется однофазный тип подключения с помощью нулевого и фазного кабеля. Для соединения нуля и земли используется заземляющий контур. Сама нейтраль маркируется изоляцией голубого цвета.

Проводник заземления обеспечивает безопасность электролинии при поломке. Его нормальный режим работы – проводной, при критических сбоях потенциал тока отводится в почву. Кабель РЕ маркируется при помощи сине-желтого цвета.

Схема подключения нейтрального провода и заземления

В МЭК-364, ГОСТе 30331.1-95 приводятся схемы подключения сети, нагрузка которой равняется 380 Вольт. По этой причине в квартире рекомендуется применять одну из систем.

Отдельная линия заземления TN-CS. Нейтральный щитки и защитные проводники домашнего коммутатора соединяются друг с другом. При наличии двух проводов PEN-кабель в определенной точке разделяется на нейтраль и защиту. Провода PE подкидываются к проводникам N. Защита схемы зависит от точки обрыва:

• До места разделения. Фазный проводник и устройство зашиты отводят напряжение в нейтраль, а от нее – на провод защиты.
• После места разделения. Опасное электричество не передается на корпус бытовой техники, а сразу передается на провод защиты.

Отдельный заземляющий контур TN-S. 

Возможные неисправности электрической сети и действие защитных устройств при их возникновении

Вниманию пользователей представляется описание самых распространенных неполадок, возникающих при эксплуатации электроприборов. Для удобства рассмотрения данного вопроса, информация сведена в таблицу:

№ п/п	Неисправности	Защита
1.	Нарушение изоляции электропроводки в стене или потолке	Заземление (зануление) УЗО
2.	Утечка тока на корпус из-за влажности, нарушения контакта, перетирания провода	-/-/-, УЗО
3.	Короткое замыкание	-/-/-, выключатель автоматический
4.	Выход из строя ТЭНа, двигателя (пробой фазы на корпус, в том числе через воду)	-/-/-, ВА
5.	Действие через корпус прибора тока от конденсаторов системы электроники	-/-/-, УЗО

При правильном устройстве защитного заземления (зануления) и применении дополнительных средств защиты, указанные факторы не смогут причинить значительного вреда имуществу или здоровью человека.

Что такое «нуль» и «земля» согласно ПУЭ?

То, что мы привыкли называть «нулем» и «землей» в ПУЭ называется нулевым рабочим проводником (N) и нулевым защитным проводником (PE). Вот как они трактуются в нормативном документе:

1.7.17. Защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник, применяемый для защиты от поражения людей и животных электрическим током. В электроустановках до 1 кВ защитный проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора, называется нулевым защитным проводником.

1.7.18.а Нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока.

Из этих формулировок понятно, что защитный нулевой проводник необходим для защиты от поражения электрическим током. То есть к нему должно заземляться электрооборудование, например, стиральная машинка, бойлер, котел и т.д. В то же время рабочий нулевой проводник необходим для питания оборудования, то есть по нему будет протекать ток.

В некоторых случаях допускается использовать «нуль» (PE) в качестве «земли», как это указано в ПУЭ 1.7.18.б. В этом случае провод становится совмещенным проводником, который сочетает функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. Он будет называться PEN

Однако здесь есть один нюанс, который важно знать

Дело в том, что согласно ПУЭ 1.7.83 «В цепи заземляющих и нулевых защитных проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей». То есть нулевой защитный проводник («земля») должен идти непрерывно от щитка к розетке или осветительному прибору. Если мы, к примеру, посадим заземление на нуль, тогда «путь» прервется путем вынимания вилки из розетки. И если произойдет пробой, корпус остального оборудования, заземленного на этот провод, окажется под напряжением.

Далее в этом же пункте сказано: «В цепи нулевых рабочих проводников, если они одновременно служат для целей зануления, допускается применение выключателей, которые одновременно с отключением нулевых рабочих проводников отключают все провода, находящиеся под напряжением». Из этого следует, что «нуль» можно использовать в качестве «земли», если при его отключении, отключаются и все стальные проводники, находящиеся под напряжением. Осуществить такое в квартирных условиях довольно сложно.