К СВЕДЕНИЮ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ПРИБОРАМИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

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

Нейтраль на землю

Настоящая статья может заинтересовать как пользователей  тестеров заземления, мегомметров, так и пользователей кабельных тестеров и иных приборов для измерения электрических величин

Во-первых, нам нужно развенчать предположение, присущее этому вопросу, а именно, что нейтраль действительно идет к земле. Иногда это так, а иногда нет, в зависимости от того, где вы работаете и над чем вы работаете.

Национальный электротехнический кодекс (NFPA 70) требует, чтобы нейтраль и земля были соединены на главном вводе для обслуживания жилых помещений. Перевод на понятный язык: шина заземления и нейтральная шина в вашей главной панели прочно соединены вместе (обычно с помощью соединительной перемычки). Это делается в этом и только в этом месте! Повторное соединение земли и нейтрали в другом месте в системе создаст параллельные пути заземления, что очень опасно.

Теперь, для того, почему это требуется в утверждённых Правилах, мы должны немного разобраться в том, для чего предназначен каждый из них. В стандартной жилой сети 120/240 каждая цепь будет иметь 3 провода. Фаза, нейтраль и земля. Глядя на них, легко увидеть, что фаза и нейтраль имеют одинаковый размер и одинаковую толщину изоляции, в то время как заземляющий провод обычно представляет собой голую (неизолированную) медь. Это потому, что он предназначен для чего-то другого.

Фазовый провод — это путь , по которому ток течет от источника (панели) к нагрузке (скажем так, это розетка).

Нейтральный провод — это обратный путь для тока от нагрузки. Электричество 101: электричество создается движением заряженных частиц, и это движение происходит потому, что несбалансированные электроны чувствуют путь к земле, где они могут снова стать сбалансированными. В природе все любит быть сбалансированными. Без обратного пути нет движения электронов и, следовательно, нет электричества. В однофазной ветви цепи, как в нашем примере, ток на горячем проводе и нейтрали должен быть одинаковым (если только у нас нет утечки на землю, что выходит за рамки этой статьи).

Заземляющий провод — это низкоомный путь между узлами и элементами, которые могут оказаться под напряжением, но не должны быть (металлические корпуса, медные трубы, стальная конструкция, спутниковые антенны и т. п.), и нашим заземляющим стержнем, глубоко вбитым в почву снаружи.

Когда вы прокладываете проводку в кабелепроводе с использованием металлических коробок, допускается использовать в качестве заземления сами корпуса кабелепровода и коробки. В домах вы обычно прокладываете проводку с помощью коробок от различных производителей и пластиковых коробок, поэтому к каждой розетке необходимо подвести отдельный заземляющий провод.

Итак, по какой причине мы соединяем землю и нейтраль? Это для безопасности. Если вы перейдете к своей главной панели и удалите связь между землей и нейтралью, вы только что создали систему с плавающей нейтралью, то есть нейтралью, которая не имеет отношения к заземлению. С другой стороны, теперь у вас есть система, в которой замыкание на землю (определенный тип короткого замыкания, когда горячий провод касается чего-то заземленного) не приводит к срабатыванию выключателя. Звучит довольно здорово, не так ли?! За исключением того факта, что в вашей системе, когда у вас происходит замыкание на землю, вы этого не знаете. И все, что заземлено, может быть под напряжением до уровня напряжения системы. Так что, когда вы моете посуду, а ваша кошка ходит по мокрой столешнице (столешнице, где также стоит ваш металлический тостер), зззззаааап идет кошечка. Замените «котёнок» на «малыш», и вы поймете, почему NFPA отказалась от этого типа заземления (хотите верьте, хотите нет, но когда-то давно у них была серьезная дискуссия о преимуществах заземления и не заземления для жилых помещений).

Раздел 250 NEC подробно рассматривает заземление и, если вам когда-нибудь понадобится вызвать у себя головную боль или быстро заснуть, я настоятельно рекомендую его.

Вы можете заметить, что, хотя NFPA и содержит всевозможную информацию о требованиях к заземлению, они очень мало говорят о заземлении в системах выше 240 В. И это потому, что когда вы получаете более 240 В, вы попадаете в инженерные системы, где какой-нибудь бедный инженер-электрик должен будет проштамповать чертежи проекта и поставить свою профессиональную жизнь на кон, чтобы его проект заземления был и безопасным, и эффективным. И действительно, часто можно увидеть разные типы систем заземления в промышленных и коммерческих установках. Незаземленные, заземленные через сопротивление и глухо заземленные — все они используются; иногда все три на одном объекте!

Но для вас земля и нейтраль соединены на главном входе обслуживания, так что когда у вас происходит замыкание на землю, вы отключаете выключатель . Это проблема безопасности, а второстепенная проблема заключается в том, что неправильно заземленное оборудование может быть подвержено преждевременному выходу из строя.

Почему нейтраль соединена с землёй?

В незаземленной системе нейтральная точка не заземлена, однако между фазным проводником и поверхностью земли существует ёмкостная связь.

Во время неисправности конденсатор заряжается из-за тока неисправности, и междуфазное напряжение здоровых фаз резко возрастает. Это более высокое напряжение здоровых фаз может повредить оборудование из-за пробоя изоляции.

Замыкание на землю на одной линии приводит к появлению полного линейного напряжения во всей системе, между проводниками и заземленными поверхностями. Таким образом, на всей изоляции в системе присутствует напряжение в 1,73 раза больше нормального. Такая ситуация часто может вызывать отказы трансформаторов из-за пробоя изоляции.

Вышеуказанную проблему можно смягчить, подключив нейтральный проводник к поверхности земли.

В системе с глухим заземлением нейтральная точка напрямую соединена с землей.

Ток короткого замыкания находит свой путь от точки короткого замыкания к земле и нейтрали. Таким образом, напряжение в системе не повышается, когда нейтраль соединена с землей.

Без заземления нейтрали, ёмкостная связь может создать высокое напряжение как на горячем, так и на нейтральном вторичном проводе, достаточно высокое, чтобы ударить током любого, кто поднимет прибор, и достаточно высокое, чтобы пробить изоляцию проводов и вызвать пожар. На первичной обмотке трансформатора может быть 7200 вольт на землю, и вы не хотите, чтобы оно утекло на вторичную обмотку. Это также снижает риск падения оборванного первичного провода на вторичный и не перегорания предохранителя.

Иное мнение:

Мы не подключаем заземление к нейтральному проводу, поскольку нейтральный провод используется для передачи тока обратно к источнику питания, в то время как заземляющий провод используется для обеспечения безопасного заземления.

Если бы нейтральный и заземляющий провода были соединены, это создало бы параллельный путь для тока, который будет течь обратно к источнику питания. Это могло бы привести к протеканию тока через заземляющий провод, даже если нет неисправности. Это может быть опасно, так как это может создать потенциал напряжения на заземляющем проводе, который может ударить током того, кто к нему прикоснется.

Кроме того, если нейтральный провод оборван или поврежден, а нейтральный и заземляющий провода соединены, это может создать состояние «живой земли». Это означает, что заземляющий провод окажется под напряжением, и любой, кто к нему прикоснется, может получить удар током.

Вот некоторые из конкретных опасностей, связанных с соединением нейтрального и заземляющего проводов:

1. Безопасность : Основной причиной неиспользования заземления в качестве нейтрального провода является безопасность. Прямое подключение заземления к нейтральному проводу может создать опасную ситуацию в случае неисправности или скачка напряжения.
2. Электрический шум : Земля не предназначена для передачи обычных рабочих электрических токов, как нейтральный провод. Она может улавливать электрические шумы и помехи от различных источников, таких как удары молнии, радиосигналы или другое электрооборудование.
3. Стабильность напряжения: использование земли в качестве нейтрального провода может привести к нестабильности напряжения. Эта стабильность важна для правильной работы электрических устройств. Земля, с другой стороны, может иметь различные потенциалы напряжения в разных местах из-за таких факторов, как удельное сопротивление почвы и другие условия окружающей среды.
4. Юридические и нормативные стандарты : Электротехнические кодексы и правила, которые существуют для обеспечения безопасности и согласованности, требуют наличия выделенного нейтрального провода в электрических цепях. Для безопасного и надежного распределения электроэнергии необходимо иметь отдельные нейтральные и заземляющие провода.
5. Устройства защитного отключения (УЗО) : Устройства защитного отключения, также известные как прерыватели цепи замыкания на землю, являются устройствами безопасности, которые контролируют поток электроэнергии и обнаруживают любой дисбаланс между фазным и нейтральным проводами. Обнаруживая этот дисбаланс, они могут быстро отключить подачу питания, чтобы предотвратить поражение электрическим током и пожары.

Подводя итог, можно сказать, что Земля используется в качестве защитного заземления, а не нейтрального провода в электрических системах для обеспечения безопасности, стабильности и соответствия установленным стандартам и нормам. Разделение заземления и нейтрального провода является основополагающим принципом электробезопасности и имеет важное значение для предотвращения электрических опасностей и обеспечения надежной работы электрических систем.

Магазин Gtest® - официальный поставщик мегомметров в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/megaommetr