У житті кожної людини дуже багато електроприладів: від холодильника, пральної машини та ноутбука до електроінструменту та промислового обладнання, якщо з ним пов'язана трудова діяльність. Безпечне використання всієї різноманітності пристроїв можливе лише за умови правильної організації системи захисту.
Іноді в процесі експлуатації електричної техніки можливе пошкодження ізоляції всередині неї. Це може призвести до того, що на корпусі пристрою з'явиться небезпечний потенціал. Захисне занулення — це один із найефективніших способів запобігти таким ситуаціям. Воно створено для того, щоб захистити людину від удару струмом, а також для захисту електроустаткування від замикання та його наслідків, зокрема — від пожежі.
Що таке захисне занулення?
Сутність занулення в тому, що корпус обладнання з'єднують із захисним нулем. Він може позначатися як N, PEN, PE залежно від типу мережі — однофазна або трифазна, за якою схемою працює і т.д. Фізично занулення створює передумови створення замикання:
- Корпус з'єднується з нульовим провідником мережі.
- На корпус надходить напруга, тобто з якихось причин відбулося з'єднання з фазним проводом або провідником з потенціалом фази.
- Створюється коротке замикання.
- Спрацьовує захисна автоматика, яка відключає живлення.
- На корпус перестає надходити напруга — ураження струмом виключено.
Це істотно відрізняє захисне занулення від заземлення, в якому корпус пристрою з'єднують із заземлюючим пристроєм. В результаті зрівнюється потенціал корпусу з ділянкою землі, що знаходиться поруч, тобто знижується напруга дотику. Саме собою заземлення менш ефективне, ніж занулення, але при цьому не передбачає використання додаткового обладнання. При зануленні відбувається повне відключення електроустановки із задіянням автоматики.
Звідки взялося поняття занулення?
Занулення, як поняття, з'явилося наприкінці 19 століття. Воно описувалося як захист від непрямого дотику. В 1914 було опубліковано Теоретичне обґрунтування застосування занулення в мережах з напругою 220-380 Вольт. У журналі «Хроніки Електротехніки», що випускається німецьким союзом електротехніків, в 1913 році згадується схоже обґрунтування застосування занулення, сформульоване німецькою компанією AEG. Сам термін «занулення» — це переклад німецького слова «nulling».
У 1929 році Центральна електротехнічна спілка СРСР схвалила застосування вказівок щодо занулення в установках низької напруги. По суті це був перероблений варіант німецьких правил, складених у 1924 році. Згодом термін було впроваджено і в ПУЕ (Правила встановлення електроустановок) першого, другого, п'ятого та шостого видання.
Важливо! Термін «занулення» не входить до Міжнародного електротехнічного словника, а також прибрано з ПУЕ третього, четвертого та сьомого видання. Однак це не скасовує існування самої технології для захисної системи.
Захисне занулення та ПУЕ
У наукових виданнях та деяких версіях ПУЕ захисне занулення визначається, як навмисне з'єднання відкритих струмопровідних елементів у нормальному стані, що не перебуває під напругою, з глухозаземленою нейтраллю трансформатора або генератора для 3-фазних мереж або глухозаземленим виводом струму. При цьому повинна бути заземлена точка джерела мережі постійного струму. Якщо спростити, то:
- Відкриті струмопровідні частини — це корпус пристроїв.
- Глухозаземлена нейтраль — це нейтраль трансформатора або генератора, яка підключена до заземлювального пристрою прямо або через невеликий опір. Це визначення зазначено у ПУЕ України, редакції 2017 року — останній актуальний перегляд.
Захисне занулення використовується як основний захист від ураження струмом в мережах до 1000 Вольт.
Чи завжди ефективне занулення?
З технічної точки зору за рахунок принципу дії захисного занулення цей метод є безпечнішим. Однак є один важливий нюанс: величина опору в петлі «фаза-нуль». Ця петля — весь шлях від джерела електрики по всіх дротах до найдальшої точки мережі і назад. Тобто, від трансформаторної підстанції, через розподільні щити будинку, під'їзду та найдальшої квартири, до найвіддаленішої розетки в ній, яка замкнена, а потім назад до трансформатора. Якщо опір у цій петлі буде надмірно великим, захисне занулення не працюватиме.
Важливо! Занулення залежить від мережі. Навіть погані контакти на шляху прямування електроструму можуть впливати на опір і призвести до того, що захисні апарати не спрацюють, коли це знадобиться.
Використовувати цей метод можна з усіма системами, де є нулі — робочі, захисні. Є чотири такі схеми, де захисне занулення припустимо:
- ТТ (при правильно розрахованому та виконаному заземлюючому пристрої).
- IT.
- TN-C-S.
- TN-S.
Виняток — схема TN-C, в якій робочий та захисний нуль об'єднані в один PEN. По ньому йдуть великі струми, він може відгоріти, і тоді захист буде втрачено. Саме тому в ПУЕ сьомій редакції заборонили таке об'єднання.
Захисне занулення та заземлення в розетках
У системах TT та IT як винятковий захід застосовується заземлення. У всіх інших — занулення. Іншими словами, в більшості випадків при підключенні розетки, коли ви підводите фазу, нуль і заземлення, насправді жовто-зелений дріт — це занулення, якщо орієнтуватися визначення цього поняття з ранніх ПУЕ. Так к занулення — це все, що з'єднує корпус прямо або опосередковано з глухозаземленою точкою трансформатора провідником PE або PEN, а заземлення — це те, що з'єднує корпус безпосередньо із заземлюючим пристроєм. Однак за міжнародними стандартами провідник PE розшифровується, як «захисна земля», тобто, офіційно схему із зануленням в інших країнах все ж таки прийнято називати заземленням.
Область застосування захисного занулення
Зазвичай занулення використовується для приватних будинків та деяких багатоквартирних будівель. Найбільше значення воно має на виробництвах та об'єктах промисловості, коли від миттєвого відключення обладнання, на корпус якого надходить напруга, залежить життя співробітників. Це стосується двигунів, верстатів, конвеєрів тощо.
Області застосування занулення:
- Устаткування, що працює під напругою до 1000 Вольт у 3-фазній мережі змінного струму із заземленою нейтраллю.
- Установки, що працюють під напругою до 1000 Вольт однофазної мережі змінного струму, в якій передбачено заземлюючий вивід.
- Устаткування, що працює під напругою до 1000 Вольт у мережі постійного струму, в якій заземлена середня точка джерела.
Захисне занулення у квартирі та приватному будинку
Найчастіше використовується схема TN-C-S. У ній до будинку підводяться три фази та один робочий нуль, який вже на введенні поділяється на два: робочий та захисний. Поки струми йдуть через робочий, захисний залишається в режимі очікування, тобто він розвантажений. При надходженні струму на корпус приладу, підключеного до зануленої розетки, цей захисний нуль спрацює та знеструмить техніку.
Якщо ви ставите питання,як зробити захисне занулення, ось відповідь: реалізувати схему TN-C-S, якщо у вас TN-C, характерна квартирам старого фонду.
Занулення на підприємствах
Занулити потрібно такі частини електричних установок:
- корпус трансформатора, електричної машини, апарати, пристрої освітлення;
- вторинна обмотка вимірювального трансформатора;
- привід електроапарату;
- каркас розподілщита, щита керування, електрошафи, включаючи частини, які відкриваються та знімаються, на яких розміщені пристрої вище 42 Вольт і 110 Вольт для змінного та постійного струму відповідно;
- металеві конструкції розподільного обладнання, кабельних каналів, сполучні муфти, оболонки та броня силових та контрольних кабелів, рукави, труби, кожухи, короба, струни, троси, смуги із закріпленою на них проводкою та інші конструкції з метала, на яких розміщується електричне обладнання;
- корпус з металу у переносного та пересувного електроприймача;
- обладнання, яке розташовується на рухомих частинах машин, верстатів, механізмів.
Все необхідне для облаштування занулення у квартирі, будинку та на підприємстві ви знайдете у нашому каталозі. Якщо знадобиться, скористайтесь безкоштовною допомогою та розрахунком кількості товару.