Простые и сложные способы определения фазы, ноля и заземления

Мегаомметр лучше использовать для оценки иных факторов безопасности

Например, сопротивления изоляции. Речь пойдет не о прямой опасности. То есть, если вы схватитесь рукой за провод, в котором диэлектрические свойства изоляции в норме, вы не получите поражение электротоком.

Но есть и дополнительная опасность: пробой изоляции под нагрузкой. Этот неприятный факт приводит к сбоям в работе, и что более страшно — к возгораниям электроцепи.

Мегаомметр для измерения сопротивления изоляции представляет собой генератор напряжения и точный прибор в одном корпусе.

Классический вариант (с успехом применяется и сейчас), вырабатывает напряжение до 2500 вольт. Не стоит бояться, токи при работе мизерные. Но держаться нужно только за изолированные рукояти измерительных кабелей.

Высокий потенциал напряжения легко выявляет изъяны в изоляции, и стрелка прибора показывает истинное сопротивление. Перед началом работ следует отключить все подающие напряжение автоматы, и избавиться от остаточного потенциала: заземлить провод.

Для измерения пробоя между проводами в одном кабеле используются два провода. Они подсоединяются к жилам отключенного кабеля, и проводится замер. Если сопротивление ниже нормы, кабель отбраковывается. Никто не знает, когда место потенциального пробоя принесет неприятности.

Для измерения утечки на землю, один провод соединяется с защитным заземлением (в зоне прокладки тестируемого кабеля), а второй к центральной жиле. Напряжение для тестирования должно быть выше. Если провод невозможно приложить к «земле», измерение проводится при помощи прикладывания второго электрода к внешней поверхности изоляции.

При наличии экрана (бронировки кабеля), применяется трехпроводная система замеров. третий провод соединяется с экраном тестируемого кабеля.

Общая схема именно такая, но каждая модель прибора имеет собственную инструкцию. В современных мегаомметрах с цифровым дисплеем, разобраться еще проще, чем в старых стрелочных.

С помощью мегаомметра можно тестировать еще и обмотки двигателей. Но это отдельная тема. Информация для тех, кто думает, что все эти приборы узкопрофильные: с помощью системы шунтов, можно превратить мегаомметр в прецизионный омметр или вольтметр.

Что такое заземление

Заземление соединяет электрическую сеть с землей, уводя в нее опасное напряжение, которое может возникнуть в результате нарушения изоляции. Оно состоит из контура медных электродов. Этот металл является отличным проводником.

Для устройства заземления вбивают 3 металлических штыря, располагающиеся недалеко от строения, которое нужно защитить. Размер сторон треугольника между кольями не должен превышать 1.5 м. Глубина их вбивания — около 2 м. С помощью сварки штыри увязываю друг с другом. Потом этот контур заземления присоединяется к медному проводнику.

Другой вариант устройства заземления представляет собой металлическую полосу, устанавливаемую, как правило, вертикально вдоль угла постройки.

Качественно и количественно электричество характеризуют:

• мощность тока, выражаемая в Ватт (Вт);
• сила напряжения в Вольт (В);
• сила тока в Амперах (А);
• сопротивление электрической сети в Омах (Ом).

Человеческое тело оказывает сопротивление, равное 1000 Ом. Для смертельного удара достаточно разряда в 100 мА. Электричество, при нарушении изоляции, пытается пройти по пути наименьшего сопротивления. Поэтому устраивается заземление, которое заведомо лучше проводит ток и уводит его мимо человека. Жила, которая отвечает за заземление, обычно имеет желто-зеленый цвет.

Для чего нужна проверка заземления

Процедура измерения сопротивления заземления нужна для контроля:

• обеспечения безопасности людей, которые живут или пользуются помещением;
• соответствия ГОСТу при строительстве жилых и промышленных объектов;
• соответствия сети требованиям, предъявляемым бытовым и другим электроприборам.

К электрозаземлению подключаются все устройства, щиты и электрошкафы. При этом сопротивление не должно быть больше, чем 4 Ом. Оно подразделяется на:

• защитное — предотвращающее поражение током;
• рабочее — нужно для защиты работоспособности электросетей.

Важное значение, которое имеет заземление — уравнивание потенциалов напряжения. По периодичности проведения проверок существует разделение на:

По периодичности проведения проверок существует разделение на:

1. Приемо-сдаточные проверки.
2. Плановые (эксплуатационные).
3. Внеплановые.

Каждое, находящееся в эксплуатации здание, должно иметь заземление, которое, в свою очередь, обеспечивается паспортом, содержащим:

• схему устройства, с привязкой ко всем окружающим сооружениям;
• указание подземных и надземных коммуникаций, и их связь с другим заземлением;
• дату, когда объект введен в эксплуатацию;
• материалы, из которых изготовлен заземлитель;
• характеристики почвы (величина растекающегося сопротивления, удельное сопротивление и влияние коррозии).

Сведения об осмотре и соответствии требованиям вносятся в паспорт не реже, чем 1 раз в 12 лет.

В случае внесения изменений в конструкцию объекта, его переносе, капитального ремонта или восстановления, проводится внеочередная проверка, включающая в себя:

1. Визуальный осмотр заземляющего устройства, со вскрытием верхнего слоя почвы. Определяются внешние коррозионные повреждения системы и то, как заржавели подземные части. Замена осуществляется в случае 50-процентного износа.
2. Измерение величины сопротивления заземления.
3. Установление надежного соединения между частия заземления и защищаемым объектом. Цепь не должна прерываться, а величина «металлосвязи» не должна превышать 0.05 Ом.

На заземление, его количественные показатели, влияют несколько факторов.

Маркировка

Обозначение провода заземления выполняется при помощи:

Рассмотрим, какого цвета провод заземления. В трехжильном проводе заземление, согласно правилам ПУЭ, обозначается буквами РЕ без предоставления отдельной информации про сечение, его цвет – желто-зеленый (в вилке – желтый). Аналогично производится маркировка кабеля, состоящего из четырех и более жил. У некоторых импортных моделей обозначение может производиться только одним цветом – желтым или зеленым

Обращаем также внимание на то, что зачастую толщина заземляющего отвода может быть меньше, чем у фазного – это еще одна особенность нуля и земли

Фото — маркировка

В определенных случаях многожильный провод имеет ограниченное место с видимой изоляцией. Тогда допускается ограниченное маркирование электрического кабеля. Минимальное расстояние от открытого провода до изоляции 15 мм.

Иногда, если в однофазной сети земля не установлена, то можно использовать в качестве защиты медный провод для заземления без изоляции. Но тогда купите медный электрод с сечением от 25 мм. Теоретически такая система может сработать, но при возможности лучше все же использовать специальные проводники.

Также кабель обозначается буквенным и цифирным сочетанием. Как мы говорили выше, на проводе должна стоять пометка «РЕ», помимо этого также может присутствовать значение сечения, длины, марка и т. д.

Видео: зануление и заземление

Методика проверки

Перед проверкой исправности заземления следует определить нулевой и фазный провода при помощи индикаторной отвертки. После контакта с одной клеммой лампочка в отвертке загорается — это фаза, если не горит — ноль. Наличие заземления даже при трехжильном проводе нужно проверить простыми методами: при помощи мультиметра или контрольки.

Проверка с помощью мультиметра

• включить в распределительном щите электропитание в помещении (доме);
• замерить напряжение в розетке, установив один щуп на фазу, а второй — на ноль;
• переставить щуп контактного датчика из нуля на заземляющий проводник (РЕ);
• проверить показатели тестера, если они практически не изменились, значит, система заземления в порядке, если показатели на нуле — система не работает.

Проверка контрольной лампочкой

Чтобы соорудить прибор, называемый «контролькой», нужно взять лампочку с патроном и подсоединить к нему два медных провода. При этом контакты такого тестера должны быть изолированы между всеми элементами. Проверка контрольной лампочкой проводится таким же способом, как и при помощи мультиметра: один щуп подсоединяют к нулю, второй — к фазе. Потом переставляется щуп от нуля на заземляющее подключение.

Если проводка не имеет цветового распознавания, можно определить фазу и ноль таким образом: один концевик приложить к клемме заземления, а второй поочередно к одному и второму подключению. Фаза расположена там, где загорится источник света. Если же лампочка не будет гореть, значит, схема РЕ не функционирует. В случае, когда лампа не горит при соединении фазы и нуля, нужно проверить контакты прибора, а также, не перегорела ли лампа и есть ли питание в распределительном щите. Иногда причиной отсутствия загорания лампы является то, что произошел обрыв на нулевом или фазном контуре.

Когда исследования приборами не показывают абсолютную гарантию подключения, необходимо вскрыть розетку и проверить проводники. Чтобы это сделать правильно, нужно придерживаться инструкции:

1. Проверьте напряжение, включив в розетку одних из приборов (настольная лампа, утюг и др.). При этом нельзя касаться заземляющего контакта.
2. Отключить питание в распределительном щитке, вытащить вилку из розетки.
3. Снять крышку розетки и проверить затяжку проводов, а также посмотреть, к чему подключен заземляющий контакт. Если к одной из розеточных клемм — это зануление. Подключение к отдельному проводу говорит о том, что используется заземление. Отсутствие подсоединения — фактор отсутствия заземления.
4. Установить крышку на место, закрепить и включить автомат на щитке.

При работе с электросетью нельзя забывать о правилах безопасности. Обязательно проверяйте исправность всех приборов. Не прикасайтесь влажными руками к проводнику и не стойте на влажном полу. Нельзя делать контур РЕ между заземляющим контактом и нулевой клеммой, это может привести к пожару после обрыва нулевого проводника. Наилучший вариант — вызвать профессионального электрика.

Следует обязательно проверить схему РЕ, если: вы слышите шум во время воспроизведения музыки или ощущаете легкие удары током при использовании бытовых приборов, таких как чайник, водонагреватель, стиральная или посудомоечная машина. Такие факторы являются признаком того, что система РЕ не функционирует вообще или работает плохо.

Устройство мультиметра и принцип его работы

Мультиметр — это прибор для измерения параметров электрического тока. Само понятие «мульти» подразумевает, что с его помощью можно измерить «омы», «вольты» и «амперы». Для каждой из них существует свой прибор. А мультиметр способен заменить их все, в том числе и при измерении сопротивления заземления. Можно измерить каждую величину специальным прибором, а можно мультиметром.

Есть две разновидности этого прибора:

• аналоговая;
• цифровая.

В аналоговом устройстве результаты измерения отображаются на измерительной шкале со стрелкой. В цифровом это воспроизводится на индикаторе в виде шкалы или чисел. Дешевле, а значит и доступнее, являются аналоговые приборы. Но их недостатком служит относительно большая погрешность показаний. К тому же сейчас их практически не выпускают.

В цифровых мультиметрах информация выводится на светодиодный или жидкокристаллический экран. Точность этих приборов не вызывает нареканий, в отличие от их «стрелочных» собратьев. Еще одним плюсом является возможность переноса данных в компьютер. И, как следствие, пересылка их с помощью электронных сервисов любому адресату.

Кроме измерения сопротивления, напряжения и силы, мультиметр позволяет определить частоту переменного тока, емкость конденсаторов и, даже, температуру. Интерфейсы, с помощью которых осуществляется управление мультиметром, после того как замерен контур заземления:

• RS-232 — для портативного компьютера;
• GPIB — для стационарного устройства.

Каждый мультиметр имеет до 4 гнезд и 2 вывода: черного и красного цвета. Красный предназначен для потенциального контакта с проверяемой системой заземления, а черный для массы. Этот провод, как правило, на конце имеет зажим, называемый «крокодильчиком».

Красный провод вставляется в гнездо, отмеченное специальным символом и предназначенное для измерения конкретного значения. В описываемом случае — «Ом», которое обозначено значком «Ω». А значения градируются:

• X1K;
• X10;
• X100.

Это означает, что показатель нужно умножить на указанное число. Кроме этого, в приборе есть гнезда с обозначением ампер: A, mA, 10 A или 20 A и вольт: ft, V или +.

Мультиметр, перед тем как начать проверку заземления, подключается к бытовой сети 220 В или к автомобильной 12 В. Входные гнезда обозначаются DCV, для постоянного, и ACV, для переменного напряжения. Для переключения режимов измерения используется специальный переключатель.

Виды контуров заземления

Геометрия контура заземления зависит в основном от удобства монтажа. Это может быть треугольник, квадрат, любая другая геометрическая фигура или забитые в линию стержни.

Треугольник. Это самый распространенный вариант контура заземления. В землю забиваются три стержня. В идеале расстояние между ними должно быть не меньше трех метров, но в зависимости от места на участке делают и меньше. Должен получиться равносторонний треугольник.

Линейный контур. Контур заземления в виде линии применяют там, где нет места для треугольника. Линейный контур удобно закопать вдоль забора или стены дома. Количество электродов может быть любым: чем больше, тем лучше показатели сопротивления контура.

Контур заземления, закопанный в грунт

Методы определения наличия заземления

Известны профессиональные методики проверки устройств заземления, входящих в состав контура, охватывающего весь защищаемый объект. Однако стоимость аппаратуры, используемой при реализации этих способов, для рядового пользователя будет не подъемна. В связи с этим применяются более простые методики определения наличия местного контура или заземляющей PE жилы в конкретном доме или квартире.

Проверка мультиметром

Тестовая проверка заземления посредством мультиметра может быть проведена при соблюдении следующих условий:

1. Перед тем как проверяется заземление в загородном доме или квартире в распределительном щитке обязательно отключается вводной автомат.
2. Затем потребуется выбрать одну из расположенных в комнате розеток и полностью разобрать ее.
3. После этого необходимо визуально определить, подсоединен или нет к заземляющей клемме провод соответствующей расцветки.

При его наличии следует убедиться, что шина заземления подключена к защитному контуру и что оно действительно эффективно. Для этого вооружившись тестером, необходимо проделать следующие операции:

1. Подать питание в цепь, включив «вырубленный» ранее вводный автомат на электрическом щитке.
2. Выставить центральный переключатель прибора на нужный предел измерения напряжения (до 750 Вольт).
3. Измерить этот показатель между фазным и нулевым проводами и зафиксировать его.
4. Провести аналогичные измерения, но уже между фазой и предполагаемой «землей».

В том случае если в последней операции на табло мультиметра появится показание, лишь на немного отличающееся от первого результата – это означает, что заземление в розетке действительно есть и что оно работоспособно.

Но возможен и другой вариант, когда показания во втором случае вообще не появляются. При таком исходе измерений контура заземления мультиметром можно смело утверждать, что он отсутствует или по какой-либо причине не работает как положено.

Проверка с помощью контрольной лампы

В том случае когда в хозяйстве не оказалось мультиметра – проверить заземление удается посредством контрольной лампочки, собранной из оказавшихся под рукой деталей. Сделать самостоятельно это приспособление совсем несложно; для этого достаточно найти патрон от старого светильника или люстры 1, два провода 2 и надежно изолированные с одной стороны контактные разъемы 3.

После сборки такого несложного прибора для проверки заземления можно проделать все уже описанные ранее операции с помощью цифрового мультиметра.

Это необходимо сделать по той причине, что некоторые недобросовестные электрики не обращают внимания на цвет изоляции и в спешке подсоединяют синий провод к фазе, а красный или коричневый – к нулю. Посредством индикаторной отвертки можно точно установить, на каком контакте действует фаза. При касании ее концом фазного провода неоновый индикатор загорается (если одновременно большой палец расположить на контактном пятачке отвертки). Для нулевого провода та же операция не приводит к загоранию неонки.

После этого следует взять контрольную лампу и одним концом провода коснуться выявленной фазной клеммы, а вторым соответственно – нуля. При наличии напряжения в сети исправная лампочка в любом случае загорится. Затем первый из концов следует оставить на месте, а вторым прикоснуться к контактному усику заземления.

При загорании лампочки можно сделать вывод, что контур работает. Эффект тусклого свечения нити накала говорит о плохом качестве заземления или его полном отсутствии.

Обратите внимание: В том случае, если в питающую линию наряду с автоматом включено УЗО – при проверке оно может сработать и отключить цепь. Это также свидетельствует о хорошем состоянии заземляющего контура (косвенно)

Это также свидетельствует о хорошем состоянии заземляющего контура (косвенно).

Найти нулевой провод в квартире

По правилам, корпус подъездного щитка заземлен. Выполняется при помощи солидных размеров клеммы, затянутой мощным болтом в домах старой постройки, жителям современных зданий проще ориентироваться количеством жил. Нулевая шина имеет самое большое число подключений, фазы разводятся по квартирам (добрые электрики вешают стикеры А, В, С; злые – не вешают). Легко проследим по раскладке автоматов защиты, счетчиков.

Штекер 230 вольт Великобритании

В каждом случае общий провод будет нулевым. Цвет не играет решающей роли. Хотя по нормам современные кабели снабжены разукрашенной изоляцией

Обратите внимание – если в доме обустроено заземление, жил на входе минимум 5. Корпус щитка сажается на желто-зеленую

Нулевой провод послужит отводу рабочего тока от приборов (замыкает цепь). Объединение ветвей на стороне потребителя запрещено. Вот тройка правил, помогающих разобраться в подъездном щитке (обратите внимание, по правилам, жилец туда не должен казать носу вовсе – предупредили):

• Автомат защиты рвет фазу. Встречаются двухполюсные модели, используются сравнительно редко для помещений с особой опасностью (санузел). Поэтому по положению провода удастся сказать: это фаза. Потом стоит автомат вырубить, жилу прозвонить на стороне квартиры. Однозначно даст положение фазы.
• Напряжение меж нулевым проводом, любой фазой составляет 230 вольт. По ключевому признаку выделим жилу, на другую дающая указанную разницу. Разброс меж фазами составляет 400 вольт. Значения процентов на 10 выше, российские сети стараются соответствовать европейским стандартам.
• Токовыми клещами измерим значения на жилах. По каждой фазе проявится значение, сумма которых (по трем) должна течь обратно в сеть по нулевому (либо подходящему фазному). Заземление редко используется, ток здесь близкий нулевому при равномерной загрузке веток. Место, где значение больше всего, традиционно является нулевым проводником.
• Клемма заземления распределительного щитка на виду. Признаку поможет найти нулевой провод в домах с NT-C-S. В других случаях сюда подводится заземление.

Почему система TN-C морально устарела

В значительной части современной техники используются импульсные блоки питания. В этих устройствах есть фильтры от ВЧ помех. Это конденсаторы малой ёмкости, соединяющие схему с металлическим корпусом и заземляющим контактом вилки.

Помехи, приходящие из электросети или возникающие при работе электрооборудования через конденсатор и заземляющий провод «уходят в землю» и не нарушают работу подключённых к блоку питания приборов.

В обычных условиях ток, проходящий через фильтр недостаточен для срабатывания УЗО или поражения человека электричеством, но при пробое этого конденсатора корпус оказывается подключённым к сети 220В. Эта ситуация не является опасной при наличии системы заземления, соответствующей требованиям ПУЭ, но может привести к электротравме, при её отсутствии или использовании системы TN-C.

Так же является опасной ситуация обрыва нулевого провода «N». В этом случае корпус окажется под напряжением через цепь «фаза-электроприбор-ноль-заземление-корпус».

Аналогичная ситуация возникает при возникновении течи в стиральной или посудомоечной машине или перегорании ТЭНа в бойлере.

Главный недостаток системы TN-C это появление опасного потенциала на заземленных корпусах техники при отгорании PEN проводника. То есть в случаи обрыва PEN проводника заземление (зануление) теряет свои защитные свойства.

Опасные способы заземления

Для того, чтобы обезопасить себя и членов своей семьи от поражения электрическим током, некоторые «специалисты» прокладывают линию заземления самостоятельно. Для этого используются различные варианты:

1. Подключение к радиаторам центрального отопления или к водопроводным трубам. Это опасно тем, что при небольшой утечке по трубам начнёт протекать ток, вызывающий быструю коррозию, а при ремонте водопроводчики могут получить электротравму.
2. Соединение в розетке нулевого и заземляющего контакта. Это не заземление, а зануление. В ПУЭ п.1.7.50 зануление отсутствует среди средств, защищающих от поражения электрическим током.
3. Присоединение защитного проводника РЕ к корпусу электрощита, находящемуся на этаже. Этот вариант лучше предыдущих, но качество соединения самого PEN провода с корпусом щитка неизвестно. Кроме того, место соединения проводов «PEN», «N» и «РЕ» должно быть заземлено.

Кроме того неизвестно заземлен ли вообще PEN проводник в этажном щите. К примеру, можно представить ситуацию, когда при такой «схеме заземления» произойдет обрыв нулевого провода N и тогда все заземленные корпуса приборов в квартире через этот дополнительный проводник РЕ окажутся под напряжением.

Тем более если разобраться то такое подключение является не заземлением, а занулением.

Кроме различных вариантов самостоятельного подключения к проводу «PEN», возможен монтаж контура заземления из стальных уголков, штырей и труб, закопанных ниже уровня промерзания почвы. К этим уголкам присоединяется провод, заводится в квартиру и подключается к розеткам. В этом случае есть опасность обрыва этого провода или окисливания в месте контакта, находящемся на улице.

Важно! Контур заземления, выпоненный по всем правилам, соединяется при помощи электросварки с металлическими элементами конструкции здания и подлежит регулярной проверке. Единственной надёжной защитой от поражения электрическим током является установка систем заземления TN-C-S или TN-S. В этом случае при нарушении изоляции между заземлённым корпусом электроприбора и токоведущими частями возникнет замыкание по цепи «токоведущие части-корпус-заземление», ток через автоматический выключатель возрастёт и автомат отключит питание установки

В этом случае при нарушении изоляции между заземлённым корпусом электроприбора и токоведущими частями возникнет замыкание по цепи «токоведущие части-корпус-заземление», ток через автоматический выключатель возрастёт и автомат отключит питание установки

Единственной надёжной защитой от поражения электрическим током является установка систем заземления TN-C-S или TN-S. В этом случае при нарушении изоляции между заземлённым корпусом электроприбора и токоведущими частями возникнет замыкание по цепи «токоведущие части-корпус-заземление», ток через автоматический выключатель возрастёт и автомат отключит питание установки.

Желательно дополнительно к системе заземления в электрощите подключить УЗО. Это устройство будет отключать электропитание в том случае, если изоляция нарушена и появился ток утечки, но отсутствует короткое замыкание.

Похожие материалы на сайте:

• Виды систем заземления согласно ПУЭ
• Как выполнить зануление в электроустановках