Разница между Связыванием, Заземлением и Занулением

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой Мегомметров, Тестеров Изоляции, Тестеров заземления, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела

Введение:

• Одной из самых непонятных и запутанных концепций является разница между связыванием, заземлением и заземлением. Связывание — более понятное слово по сравнению с заземлением и заземляющим устройством, но между заземлением и заземляющим устройством есть микро разница.
• Заземление и зануление на самом деле являются разными терминами для выражения одного и того же понятия. Заземление или земля в системе электропроводки сети — это проводник, который обеспечивает путь с низким сопротивлением к земле, чтобы предотвратить появление опасного напряжения на оборудовании. Заземление чаще используется в британских, европейских и большинстве стран Содружества (IEC, IS) стандартах, в то время как «зануление» — это слово, используемое в североамериканских стандартах (NEC, IEEE, ANSI, UL).
• Мы понимаем, что заземление и зануление необходимы, и имеем представление о том, как это сделать, но у нас нет кристально ясной концепции для этого. Нам нужно понимать, что на самом деле есть две отдельные вещи, которые мы делаем для одной и той же цели, которые мы называем заземлением или занулением.
• Заземление — это ссылка на наш источник электроэнергии с землей (обычно через соединение с каким-либо стержнем, вбитым в землю, или каким-либо другим металлом, который имеет прямой контакт с землей).
• Заземленные цепи машин должны иметь эффективный обратный путь от машин к источнику питания для правильного функционирования (здесь — нейтральная цепь).
• Кроме того, не токо-несущие металлические компоненты в системе, такие как шкафы оборудования, корпуса и конструкционная сталь, должны быть электрически соединены и заземлены должным образом, чтобы между ними не могло существовать потенциала напряжения. Однако могут возникнуть проблемы, когда такие термины, как «связывание», «заземление» и «зануление» взаимозаменяемы или путаются в определенных ситуациях.
• В системе распределения электроэнергии типа TN, в NEC США (и, возможно, других) устанавливается: Оборудование заземляется для пропуска тока короткого замыкания и отключения защитного устройства без подачи электричества на корпус устройства. Нейтраль — это обратный путь тока для фазы. Эти заземляющий проводник и нейтральный проводник соединены вместе и заземлены на распределительном щите, а также на улице, но цель состоит в том, чтобы ток не протекал по заземленному заземлению, за исключением кратковременных неисправностей. Здесь можно сказать, что заземление и зануление на практике почти одинаковы.
• Но в системе распределения электроэнергии типа TT (в Индии) нейтраль заземлена только (здесь это на самом деле называется заземлением) на источнике распределения (на распределительном трансформаторе), а четыре провода (нейтраль и три фазы) распределяются к потребителю. В то время как на стороне потребителя все корпуса электрооборудования соединены и заземлены в помещениях (здесь это называется заземлением). Потребитель не имеет права смешивать нейтраль с землей в своих помещениях, здесь заземление и зануление на практике отличаются.
• Но в обоих случаях заземление и зануление используются для одной и той же цели. Давайте попробуем понять эту терминологию по отдельности.

Связывание:

• Связывание — это просто процесс соединения двух электрических проводников. Это могут быть два провода, провод и труба, или это могут быть два оборудования.
• Связывание должно быть выполнено путем соединения всех металлических частей, которые не должны проводить ток во время нормальной работы, чтобы привести их к одному электрическому потенциалу.
• Связывание гарантирует, что эти две вещи, которые связаны, будут иметь одинаковый электрический потенциал. Это означает, что мы не получим накопления электричества в одном оборудовании или между двумя разными устройствами. Между двумя связанными телами не может быть никакого тока, потому что они имеют одинаковый потенциал.
• Связывание само по себе ничего не защищает. Однако, если одна из этих коробок заземлена, накопления электроэнергии быть не может. Если заземленная коробка связана с другой коробкой, другая коробка также имеет нулевой электрический потенциал.
• Оно защищает оборудование и человека, уменьшая ток между частями оборудования с разными потенциалами.
• Основной причиной соединения является безопасность персонала, поэтому человек, одновременно касающийся двух единиц оборудования, не получает удар током, становясь проводником выравнивания, если единицы оборудования находятся под разным потенциалом.
• Вторая причина связана с тем, что произойдет, если фазовый проводник может быть соприкоснутся с внешней металлической частью. Соединение помогает создать путь с низким импедансом обратно к источнику. Это заставит протекать большой ток, который, в свою очередь, вызовет срабатывание выключателя. Другими словами, соединение необходимо для того, чтобы выключатель сработал и тем самым прекратил неисправность.
• Соединение с электрическим заземлением широко используется для того, чтобы гарантировать, что все проводники (человек, поверхность и продукт) находятся под одинаковым электрическим потенциалом. Когда все проводники находятся под одинаковым потенциалом, разряд не может произойти.

Заземление:

• Заземление означает соединение обесточенной части (то есть части, которая не проводит ток в нормальных условиях) с землей, например, рамы, корпуса, опоры электрооборудования и т. д.
• Цель заземления— минимизировать риск получения удара током при прикосновении к металлическим частям при наличии неисправности. Обычно для этого в качестве обозначения используется зеленый провод.
• В условиях неисправности нетоковедущие металлические части электроустановки, такие как рамы, корпуса, опоры, ограждения и т. д., могут достигать высокого потенциала относительно земли, так что любой человек или бродячее животное, касающееся их или приближающееся к ним, будут подвергаться разности потенциалов, которая может привести к протеканию тока через тело человека или животного такой величины, которая может оказаться фатальной.
• Чтобы избежать этого, нетоковедущие металлические части электрической системы подключаются к общей массе земли с помощью системы зануления, состоящей из заземляющих проводников, чтобы безопасно отводить токи повреждения в землю.
• Заземление осуществляется путем присоединения металлической системы к земле. Обычно это достигается путем вставки заземляющих стержней или других электродов глубоко в землю.
• Заземление обеспечивает безопасность или защиту электрооборудования и человека путем разряда электрической энергии в землю.

Зануление:

• Зануление означает соединение токоведущей части (то есть части, которая проводит ток в нормальных условиях) с землей, например, нейтралью силового трансформатора.
• Зануление выполняется для защиты оборудования энергосистемы и для обеспечения эффективного обратного пути от машины к источнику питания. Например, заземление нейтральной точки трансформатора, соединенного звездой.
• Зануление относится к токоведущей части системы, такой как нейтраль (трансформатора или генератора).
• Из-за молнии, скачков напряжения в линии или непреднамеренного контакта с другими высоковольтными линиями в проводах системы распределения электроэнергии может возникнуть опасно высокое напряжение. Зануление обеспечивает безопасный альтернативный путь вокруг электрической системы вашего дома, тем самым сводя к минимуму ущерб от таких событий.
• Обычно для этого в качестве обозначения используется черный провод.
• Все электрические/электронные цепи (переменного и постоянного тока) нуждаются в опорном потенциале (ноль вольт), который называется заземлением, чтобы сделать возможным протекание тока от генератора к нагрузке. Зануление может быть заземлено или нет. В распределении электроэнергии он либо заземлен в точке распределения, либо на конце потребителя, но не заземлен в автомобиле (например, все электрические цепи транспортных средств имеют заземление, подключенное к шасси и металлическому корпусу, которые изолированы от земли через шины). Может существовать напряжение нейтрали относительно земли из-за падения напряжения в проводке, поэтому нейтраль не обязательно должна быть на потенциале земли. 
• В правильно сбалансированной системе фазные токи уравновешивают друг друга, так что общий ток нейтрали также равен нулю. Для отдельных систем это не полностью возможно, но мы стремимся приблизиться к этому в совокупности. Такая балансировка обеспечивает максимальную эффективность вторичной обмотки распределительного трансформатора

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕСТЕР UT526. Тестер сопротивления заземления

Микроразница между заземлением и занулением:

• Между заземлением и занулением нет большой разницы, оба означают «подключение электрической цепи или устройства к земле». Это служит различным целям, таким как отвод нежелательных токов, обеспечение опорного напряжения для цепей, которым оно необходимо, отведение молнии от чувствительного оборудования. Хотя между заземлением и занулением есть микроразница.

(1) Разница в терминологии:

• В США используется термин «зануление», а в Великобритании — «заземление».

(2) Баланс нагрузки и безопасности:

• Земля является источником нежелательных токов, а также иногда является обратным путем для основного тока. В то время как заземление выполняется не для обратного пути, а только для защиты чувствительного оборудования. Это альтернативный путь с низким сопротивлением для тока.
• Когда мы вынимаем нейтраль для трехфазного несимметричного соединения и отправляем ее на землю, это называется заземлением. Заземление выполняется для балансировки несимметричной нагрузки. В то время как заземление используется между оборудованием и ямой для заземления, чтобы избежать поражения электрическим током и повреждения оборудования.

(3) Защита оборудования против безопасности человека:

• Заземление предназначено для защиты элементов цепи, когда высокое напряжение передается громом или любыми другими источниками, в то время как заземление является общей точкой в цепи для поддержания уровней напряжения.
• Заземление используется для безопасности человеческого тела в условиях неисправности, в то время как заземление (как нейтраль) используется для защиты оборудования.
• Заземление является превентивной мерой, в то время как заземление является просто обратным путем
• Заземляющий проводник обеспечивает обратный путь для тока повреждения, когда фазный проводник случайно соприкасается с заземленным объектом. Это функция безопасности системы электропроводки, и мы никогда не ожидаем увидеть ток заземляющего проводника во время нормальной работы.
• Не заземляйте нейтраль второй раз, когда она заземлена либо на распределительном трансформаторе, либо на главном распределительном щите потребителя.
• Заземление действует как нейтраль. Но нейтраль не может действовать как земля.

(4) Нулевой потенциал системы против нулевого потенциала цепи:

• Заземление и зануление оба относятся к нулевому потенциалу, но система, подключенная к нулевому потенциалу, отличается от оборудования, подключенного к нулевому потенциалу. Если нейтральная точка генератора или трансформатора подключена к нулевому потенциалу, то это известно как заземление. В то же время, если корпус трансформатора или генератора подключен к нулевому потенциалу, то это известно как заземление.
• Термин «заземление» означает, что цепь физически подключена к земле и имеет нулевой потенциал по отношению к земле (земле), но в случае «заземления» цепь физически не подключена к земле, но ее потенциал равен нулю (где токи алгебраически равны нулю) по отношению к другой точке, что также известно как «виртуальное заземление».
• Земля имеет нулевой потенциал, тогда как нейтраль может иметь некоторый потенциал. Это означает, что нейтраль не всегда имеет нулевой потенциал по отношению к земле. В заземлении у нас есть нулевой потенциал относительно земли, в то время как в заземлении у нас есть локальный нулевой потенциал относительно цепи. Когда мы соединяем две разные цепи питания в системе распределения электроэнергии, мы хотим иметь одинаковую опорную точку нулевого напряжения, поэтому мы соединяем их и заземления вместе. Эта общая опорная точка может отличаться от потенциала земли.

Незаконная практика замены цели зануления и заземляющего провода

• Нейтральный провод в сетевых соединениях обязателен для безопасности. Представьте, что человек с 4-го этажа здания использует заземляющий провод (который заземлен в подвале в подвале) в качестве нейтрали для питания своих ламп. Другой человек со 2-го этажа имеет обычную установку и использует нейтраль для той же цели. Нейтральный провод также заземлен на уровне земли (согласно практике США, нейтраль заземлена в здании, а согласно индийской практике она заземлена в распределительном трансформаторе). Однако заземляющий провод (нейтральный провод) имеет гораздо меньшее электрическое сопротивление, чем заземляющий провод (заземление), что приводит к разнице электрического потенциала (т. е. напряжения) между ними. Это напряжение представляет большую опасность для любого, кто касается заземляющего провода (металлического корпуса оборудования), поскольку оно может иметь несколько десятков вольт. 
• Вторая проблема — это законность. Использование заземляющего провода вместо нейтрали делает вас вором энергии, поскольку счетчик использует только фазу и нейтраль для учета вашего потребления энергии. Многие потребители воруют электроэнергию, используя заземляющий провод в качестве нейтрального провода в счетчике электроэнергии.

Заключение:

Земля является источником нежелательных токов, а также обратным путем для основного тока. В то время как заземление выполняется не для обратного пути, а только для защиты чувствительного оборудования. Это альтернативный путь с низким сопротивлением для тока. Земля используется для безопасности человеческого тела в условиях неисправности, в то время как зануление (как нейтральная земля) используется для защиты оборудования.

Магазин Gtest® - поставщик измерительных приборов для тестирования параметров заземления: см. страничку: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/izmeritel-soprotivleniya-zazemleniya