К СВЕДЕНИЮ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ПРИБОРАМИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Ссылка на страницу сайта магазина Gtest® с номенклатурой мегомметров, тестеров изоляции, а также рекомендуемыми приборами и статьями для дальнейшего самообразования - в самом конце данного 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. Проще говоря, шина заземления и нейтральная шина в вашей главной панели прочно соединены вместе (обычно с помощью соединительной перемычки). Это делается только в этом месте! Повторное соединение земли и нейтрали в другом месте системы создаст параллельные пути заземления, что очень опасно.

Чтобы понять причину такого требования, необходимо разобраться в назначении каждого проводника. В стандартной жилой сети 120/240 В каждая цепь имеет три провода: фаза, нейтраль и земля. Легко заметить, что фаза и нейтраль имеют одинаковый размер и толщину изоляции, тогда как заземляющий провод обычно представляет собой голую (неизолированную) медь.

Фазовый провод - это путь, по которому ток течет от источника питания к нагрузке.

Нейтральный провод - это обратный путь для тока от нагрузки. Электричество возникает благодаря движению заряженных частиц. Без обратного пути движение электронов невозможно, а значит, не будет и электрического тока.

Заземляющий провод - это низкоомный путь между элементами, которые могут оказаться под напряжением, но не должны быть под ним, и системой заземления.

При прокладке проводки в металлических коробах и кабелепроводах допускается использовать их корпуса в качестве заземления. В жилых домах к каждой розетке обычно подводится отдельный заземляющий провод.

Итак, зачем соединяют землю и нейтраль? Это необходимо для безопасности. Если убрать соединение между землей и нейтралью в главном щите, получится система с плавающей нейтралью. В таком случае замыкание на землю может не привести к срабатыванию автоматического выключателя.

В результате все заземленные элементы могут оказаться под напряжением. Именно поэтому такие схемы считаются опасными для людей и животных.

Раздел 250 NEC подробно рассматривает вопросы заземления и требования к подобным системам.

Следует отметить, что в промышленных и коммерческих установках применяются различные типы систем заземления: незаземленные, заземленные через сопротивление и глухозаземленные системы.

Для большинства пользователей земля и нейтраль соединены на главном вводе, поэтому при замыкании на землю происходит отключение автоматического выключателя. Это важно не только для безопасности, но и для предотвращения преждевременного выхода оборудования из строя.

Почему нейтраль соединена с землей?

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

Пример незаземленной системы с емкостной связью между фазой и землей

Во время неисправности конденсатор заряжается током повреждения, вследствие чего междуфазное напряжение исправных фаз резко возрастает.

Замыкание на землю на одной линии приводит к появлению полного линейного напряжения между проводниками и заземленными поверхностями. Таким образом, на всей изоляции системы присутствует напряжение в 1,73 раза выше нормального.

Подобная ситуация может вызывать повреждение оборудования и отказ трансформаторов из-за пробоя изоляции.

Указанную проблему можно уменьшить, подключив нейтральный проводник к земле.

В системе с глухозаземленной нейтралью нейтральная точка напрямую соединена с землей.

Глухозаземленная система и путь протекания тока короткого замыкания

Ток короткого замыкания находит путь от точки повреждения к земле и нейтрали. Благодаря этому напряжение в системе не повышается.

Без заземления нейтрали емкостная связь может создать опасно высокое напряжение как на фазном, так и на нейтральном проводнике. Это способно привести к поражению электрическим током, пробою изоляции и возникновению пожара.

Иное мнение

Мы не подключаем заземление к нейтральному проводу по всей системе, поскольку нейтральный провод используется для передачи рабочего тока обратно к источнику питания, а заземляющий провод служит для обеспечения безопасного заземления.

Если бы нейтральный и заземляющий проводники были соединены в разных точках системы, это создало бы параллельный путь для протекания тока.

Кроме того, при обрыве нейтрального проводника возможно появление так называемой «живой земли», когда заземляющий провод оказывается под напряжением.

Основные опасности такого решения:

1. Безопасность. Прямое соединение заземления с нейтралью может создать опасную ситуацию при аварии или скачке напряжения.
2. Электрический шум. Земля не предназначена для передачи рабочих токов и может воспринимать помехи от внешних источников.
3. Стабильность напряжения. Использование земли в качестве нейтрали способно привести к нестабильной работе оборудования.
4. Нормативные требования. Электротехнические нормы требуют наличия отдельных нейтральных и заземляющих проводников.
5. Устройства защитного отключения (УЗО). УЗО контролируют баланс токов между фазой и нейтралью и отключают питание при возникновении опасных утечек.

Выводы

Подводя итог, можно сказать, что земля используется как защитное заземление, а не как нейтральный проводник. Разделение заземления и нейтрали является основополагающим принципом электробезопасности и имеет важное значение для предотвращения электрических опасностей, повышения надежности работы оборудования и соблюдения действующих стандартов.

Магазин Gtest® - официальный поставщик мегомметров в Украине:
купить мегомметр в Украине