Методы определения
Рассмотрим способы определения нулевого и заземляющего проводников, от очень простого к более сложным.
Цепь имеет защиту по дифф-току
. Если весь объект или исследуемая ветка снабжены защитой по дифференциальному току — дифф-автоматом или УЗО, задача значительно упрощается. Нужно контрольный прибор, например лампа с проводниками, подключить к фазе и к одному из исследуемых проводников. Если дифф-защита не сработала, значит лампа подключена к рабочему нолю. Если происходит срабатывание УЗО при подключении лампы — вы ее подключаете к фазе и земле. Все достаточно просто и заодно проверите устройство защитного отключения на практике.
Перед выполнением такого теста нужно убедиться в работоспособности дифф-защиты, нажав кнопку «тест» на защитном аппарате. Следует отметить, что способ будет работать при условии, что ток через лампу будет превышать номинальный дифференциальный ток аппарата. То есть, при использовании лампы накаливания (энергосберегайка не подходит) сработает УЗО с током утечки 10-30 мА. Вводное УЗО на утечку 300 мА может не сработать, для надежной проверки нужно брать прибор помощнее.
Сравнение с заземляющими контактами розеток
. Данный метод будет работать если на вводе стоит двухполюсный автомат, размыкающий рабочий ноль и в помещении имеются розетки с заземлением. Вводной автомат следует отключить, тем самым мы разомкнем любую связь ноля с землей. По возможности следует отключить все приборы из розеток.
Далее следует «прозвонить» мультиметром в режиме измерения сопротивления заземляющий контакт одной из розеток с исследуемыми контактами. При соединении с нулевым проводом, мультиметр должен показывать большое сопротивление, с заземляющим контактом на неизвестной точке с землей розетки сопротивление практически нулевое.
Таким способом можно заодно проверить правильность подключенных розеток: при отключенном вводном двухполюсном автомате, нулевые и заземляющие контакты прозваниваться не должны. Ну это при условии, что проводка изначально исправна и верно смонтирована.
Лезть в щит
. Если предыдущие способы реализовать нет возможности, придется лезть в «начинку» электрощита. Думаю напоминать здесь о технике безопасности не стоит: ее никто не отменял. На самом деле способ достаточно прост: нужно найти нулевой проводник, уходящий в помещение и отсоединить его от клемм щита. Затем прозвонить с исследуемыми контактами: с которым будет звониться — тот и есть нулевой проводник.
В случае с щитом вполне может возникнуть сложность, когда даже в щите сложно отличить ноль от заземления. В этом случае понадобятся токовые клещи. Нужно включить напряжение и нагрузку в помещении, и исследовать клещами неизвестные проводники в щите — где будет ток, так и рабочий ноль
Обратите внимание: метод работает только в том случае, когда вы точно знаете, что один из проводников — ноль, а другой — земля. Все вышеописанные методы работают как с заземлением, так и с «занулением»
Все вышеописанные методы работают как с заземлением, так и с «занулением»
Определить контакты при подключении электроплиты
. Иногда возникает необходимость заменить розетку электроплиты, а проводка советских времен или начала 90-х, одноцветная. Для верного определения зануления электроплиты необходимо условие — двухполюсный автомат во вводном щите, отключающий и фазу, и ноль от всей квартиры.
Итак, при включенной электроэнергии определяем фазу на ичсследуемых выводах для будущей розетки — этот контакт помечаем и откидываем в сторону, далее он нам не нужен. Потом нужно определить ноль в любой розетке в квартире — так как проводка советская, земли там нет, поэтому нолем окажется тот вывод, на котором не светится отвертка-индикатор.
Теперь обесточиваем всю квартиру и мультиметром прозваниваем ноль обычной розетки с двумя оставшимися контактами на электроплиту. Тот контакт, который звонится с нолем розетки — рабочий, а тот что не звонится — зануление (земля). Если же звонятся оба контакта — нужно искать ошибки в электропроводке. При организации зануления в советское время, его присоединяли к клемме «PEN» без каких-либо коммутационных аппаратов.
https://youtube.com/watch?v=ZYVfSu7cn70
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.
Работы производятся в несколько этапов:
- По периметру помещения обустраивается отдельная линия (трасса), выполненная из узкой металлической полосы 40х3 мм или медного провода сечением 16 мм.кв.
- 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.
- 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
- 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.
Агрегат через медный провод соединен с шиной, смонтированной от заземляющей трассы
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.
| № 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.
Как измеряется сопротивление петли фаза ноль
Измерение характеристик петли зависит от выбранной методики и прибора. Выделяют три основных способа:
- Короткое замыкание. Прибор подключается к рабочей цепи в наиболее отдаленной точке от вводного щита. Для получения нужных показателей устройство производит короткое замыкание и замеряет ток КЗ, время срабатывания автоматов. На основе данных автоматически рассчитываются параметры.
- Падение напряжения. Для подобного способа необходимо отключить нагрузку сети и подключить эталонное сопротивление. Испытание проводят с помощью прибора, который обрабатывает полученные результаты. Метод считается одним из наиболее безопасных.
- Метод амперметра-вольтметра. Достаточно сложный вариант, который проводят при снятом напряжении, а также используют понижающий трансформатор. Замыкая фазный провод на электроустановку, измеряют параметры и делают расчеты характеристик по формулам.
Watch this video on YouTube
Методика измерения
Наиболее простой методикой считается падение напряжения в сети. Для этого в линию электропитания подключают нагрузку и замеряют необходимые параметры. Это простой и безопасный способ, не требующий специальных навыков, Измерение можно проводить:
- между одной из фаз и нулевым проводом;
- между фазой и проводом РЕ;
- между фазой и защитным заземлением.
После подключения прибора он начинает измерять сопротивление. Требуемый прямой параметр или косвенные результаты отобразятся на экране. Их необходимо сохранить для последующего анализа. Стоит учитывать, что измерительные устройства приведут к срабатыванию УЗО, поэтому перед испытаниями необходимо их зашунтировать.
Анализ результатов измерения и выводы
Полученные параметры используют для анализа характеристик сети, а также ее профилактики. На основе результатов принимают решения о модернизации линии электропередачи или продолжении эксплуатации. Из основных возможностей выделяют следующие:
- Определение безопасности работы сети и надежности защитных устройств. Проверяется техническая исправность проводки и возможность дальнейшей эксплуатации без вмешательств.
- Поиск проблемных зон для модернизации линии электроснабжения помещения.
- Определение мер модернизации сети для надежной работы автоматических выключателей и других защитных устройств.
Если показатели находятся в пределах нормы и ток КЗ не превышает показатели отсечки автоматов, дополнительные меры не требуются. В противном случае необходимо искать проблемные места и устранять их, чтобы обеспечить работоспособность выключателей.
Форма протокола измерения
Последним этапом в измерении сопротивления петли фаза-ноль является занесение показаний в протокол. Это необходимо для того, чтобы сохранить результаты и использовать их для сравнения в будущем. В протокол вписывается информация о дате проверки, полученный результат, используемый прибор, тип расцепителя, его диапазон измерения и класс точности.
В конце составленной формы подводят итоги испытания. Если он удовлетворительный, то в заключении указывается возможность дальнейшей эксплуатации сети без принятия дополнительных мер, а если нет — список необходимых действий для улучшения показателя.
В заключение необходимо подчеркнуть важность измерений сопротивления петли. Своевременный поиск проблемных участков линий электропитания позволяет принимать профилактические меры
Это не только обезопасит работу с электроприборами, но и увеличит срок эксплуатации сети.
Что такое амперметр и как им проводить измерения?
Как найти ноль и фазу индикаторной отверткой, мультиметром и без приборов?
Что такое дифференциальный автомат?
Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз
Как собрать электрический распределительный щиток для квартиры
Термометр сопротивления — датчик для измерения температуры: что это такое, описание и виды
Как работает защитное заземление
В ПУЭ дано краткое техническое определение защитному заземлению:
Как это работает, можно пояснить на простейшем примере.
Если изоляция фазного провода внутри любого электроприбора повреждена или изношена, то корпус устройства при контакте с оголённым участком жилы оказывается под напряжением, равным фазному – 220 В. Прикосновение человека к такому прибору повлечёт поражение электрическим током с исходом вплоть до летального. Если же корпус устройства заземлить, то напряжение на нём при пробое изоляции будет близко к нулю, и контакт с агрегатом не будет представлять опасности.
Что будет, если перепутать ноль с землей?
Если заземление исправно и выполнено в соответствии со всеми требованиями, об ошибке можно не подозревать
многие годы. Мне много раз попадались неправильно подключенные электроплиты с советских времен. Однако на
эти ошибки не следует закрывать глаза:
1. Приборы учета электроэнергии будут некорректно работать, из-за этого можно схлопотать приличный штраф от
энергетиков, когда все выяснится.
2. При установке дифференциальных выключателей (УЗО) или дифференциальных автоматов, корректная их работа
невозможна. Эти аппараты будут все время отключаться.
3. Заземление перестанет выполнять свою основную функцию – защищать человека от поражения электрическим током.
В добавок, это может стать самой причиной поражений.
4. При “слабом” заземлении в частном доме оно быстро выйдет из строя и в любом случае, придется производить
ремонт.
Электрический ток и электрический заряд
Заряды условно делятся на положительные и отрицательные. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд (избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью).
Такую же природу имеет статическое электричество на волосах, только в этом случае заряд является положительным (волосы теряют электроны).
Кстати, о том, что такое ток, напряжение и сопротивление можно дополнительно почитать в нашей отдельной статье, посвященной закону Ома.
Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц (носителей заряда) по проводнику. Само движение заряженных частиц возникает под действием электромагнитного поля – одного из фундаментальных физических полей.
Электрический ток может быть постоянным и переменным. При постоянном токе направление и величина тока не меняются. Переменный ток – это ток, изменяющийся во времени.
Источником постоянного тока является, например, батарейка. Но именно переменный ток используется в бытовых розетках, которые стоят в наших домах. Причина в том, что переменные токи гораздо проще получать и передавать на большие расстояния.
Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы
Основным видом переменного тока является синусоидальный ток. Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума (амплитуды) начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении.
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.
Что может простой мультиметр, и как им правильно пользоваться
Чтобы заставить его работать, требуется питание. Обычная 1.5 вольтовая батарейка не подходит, нужен вольтаж побольше. В моделях с крупным корпусом могут применяться элементы питания типа «Крона»: 6F22, 1606 и прочие, с напряжением 9 вольт. Компактные модели укомплектованы батареей типа А23, с напряжением 12 вольт. При критическом разряде, прибор подаст сигнал о невозможности проводить измерения, останется лишь режим прозвонки. Дело в том, что цифровые приборы при измерениях используют электронную схему, которой необходимо определенное напряжение для работы.
Стрелочные приборы для измерения силы тока или напряжения могут работать автономно.
Но даже стрелочным тестерам, для замера сопротивления резистора, или проверки исправности диода, требуется питание.
Итак, элемент питания установлен, тестер готов к работе. Мы рассмотрим популярную цифровую модель, стрелочные мультиметры в быту уже почти не встречаются.
Перед началом работ (или, правильнее сказать, приобретением прибора), надо понять: для чего он вам нужен. Каковы должны быть пределы измерения, класс точности, дополнительные функции. Например, для бытового использования нет необходимости брать токовые клещи с пределом измерения в сотни ампер. Такие функции, как измерение температуры, силы звука и света, влажности — безусловно, полезны. Но дополнительные датчики увеличивают стоимость прибора, а пользоваться ими вы будете крайне редко.
Для удобства пользователя, многие производители добавляют подсветку экрана, подставки, чехлы для хранения.
Это позволяет работать с прибором более комфортно, просто вы оплачиваете каждую опцию.
На самом деле, для большинства задач достаточно следующих функций:
- Измерение величины переменного и постоянного напряжения в диапазоне до 500 вольт.
- Замер сопротивления и прозвонка линии со звуковым индикатором.
- Измерение силы тока до 2 ампер.
Дополнительные опции, которые почти всегда есть даже в недорогих моделях:
- Проверка транзисторов.
- Проверка конденсаторов, иногда с возможностью измерения емкости.
- Проверка исправности и направления проводимости диодов.
- Проверка светодиодов.
Измерение производится довольно просто: рукоять управления устанавливается в требуемый режим.
Предел измерений выбирается максимально близкий к предполагаемому значению, но не меньше. Например, если вы проверяете напряжение на 12 вольтовом аккумуляторе, предел измерений устанавливается 15 вольт (в зависимости от модели). Затем следует надежно закрепить измерительные кабели в гнездах, и соединить щупы с точками замера.
Что такое фаза и ноль
Попробуем разобраться, что такое ноль в электричестве и чем он отличается от фазы и земли. Фазные проводники используются для подачи электроэнергии. В трехфазной сети три токоподающих провода и один нулевой (нейтральный). Передаваемый ток сдвигается по фазе на 120 градусов, поэтому в цепи достаточно одного нуля. Фазовый проводник имеет напряжение 220 В, пара «фаза-фаза» – 380 В. Ноль не имеет напряжения.
Фазы генератора и фазы нагрузки соединяются между собой линейными проводниками. Нулевые точки генератора и нагрузки соединяются между собой рабочим нулем. По линейным проводам ток движется от генератора к нагрузке, по нулевым – в обратном направлении. Фазные и линейные напряжения равны независимо от способа подключения. Земля (заземляющий провод) также как и ноль не имеет напряжения. Он выполняет защитную функцию.
Что будет если в розетке вместо ноля подключить заземление
Напряжение на клеммах розетки не зависит от того, какие проводники к ним подключены — L — N или L — PE. Однако при неправильном монтаже может произойти следующее:
- Ложное срабатывание дифференциальной защиты. УЗО и дифавтоматы работают по принципу сравнения величины тока в фазном и нейтральном проводах. В случае прикосновения человека к токоведущим частям или нарушения изоляции появляется ток утечки, нарушающий равенство, что приводит к срабатыванию защиты. При использовании вместо нейтрали заземления ток по нему, в отличие от фазного провода, не протекает, что приводит к аварийному отключению УЗО или дифференциального автомата.
- Опасность поражения электрическим током. Если один из электроприборов подключён неправильно, а остальные устройства присоединены к контуру заземления, то при обрыве заземляющего проводника корпуса этих аппаратов через неправильно подключённый аппарат окажутся подключёнными к фазному проводнику. Прикосновение к этим деталям приведёт к попаданию человека под напряжением.
- Ускоренное разрушение контура заземления. Детали контура выполняются из углеродистой стали и находятся в земле. Постоянное протекание через них электрического тока приводит к появлению электрокоррозионного эффекта и ускоренному разрушению заземлителей.
Устройство и подключение розетки с заземлением
- Непосредственно перед тем, как подключить двойную внутреннюю розетку с заземлением, вам придётся выполнить следующие подготовительные операции:
- зачистить концы подводящих проводов;
- удалить с монтируемого изделия декоративную крышку;
- ослабить крепёжные болты на клеммах, к которым впоследствии будут подключаться жилы электропроводки.
- Дальнейшие манипуляции, связанные с подключением розетки, сводятся, как правило, к следующим операциям:
- Концы проводов, выведенные из пластмассовой посадочной коробки, подводятся к контактам и заправляются в соответствующие клеммные отверстия. Фазный и нулевой провода можно подключать без учёта их функционального назначения, их можно менять местами. В отличие от них заземляющий проводник должен подключаться к клеммнику со специальным обозначением, представляющим собой символ заземления.
- После подключения проводов корпус розетки без крышки крепится саморезами к монтажной пластиковой коробке (подрозетнику), при этом питающие провода аккуратно заправляются в его корпус.
- Розеточные изделия старого образца оснащены специальными лапками, которые позволяют фиксировать его корпус путём затягивания винтов.
- После закрепления розетки в подрозетнике следует ещё раз проверить затяжку болтов на клеммниках и только затем установить на место декоративную крышку.
В заключение необходимо предупредить вас о том, что перед проведением всего комплекса мероприятий по подключению розетки, обязательно следует снять электропитание со всей квартиры. Обычно это осуществляется посредством выключения соответствующего автомата или выкручивания пробок.
Дополнительные заземляющие стержни
Дополнительные заземляющие стержни (контуры заземления) – ещё одна распространённая проблема в системах заземления. Заземляющие стержни должны быть установлены в точке схождения всех заземляющих проводников здания. Иными словами, если у здания имеется два и более заземляющих контура, они должны подключаться в одной точке – на главной заземляющей шине (ГЗШ).
Основная проблема с дополнительными заземляющими стержнями заключается в том, что они создают вторичные пути для протекания переходных токов при некоторых явлениях, таких как, например, удары молнии. Когда на объекте один контур заземления, любые токи, вызванные молнией, войдут в систему заземления здания в одной точке, а потенциалы заземляющих проводников всего объекта будут расти и уменьшаться одновременно.
Однако при наличии дополнительных заземляющих контуров переходной ток поступает в систему заземления в нескольких местах, и часть этого тока будет причиной возникновения разных по уровню потенциалов в разных точках системы заземления. А это, в свою очередь, может вызвать серьёзные проблемы с переходными процессами в оборудовании и возможную перегрузку проводников.
