ДО ВІДОМОСТІ КОРИСТУВАЧІВ ПРИЛАДАМИ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВЕЛИЧИН

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою Мегомметрів, Тестерів ізоляції, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

Нейтраль на землю

Ця стаття може зацікавити як користувачів тестерів заземлення, мегомметрів, так і користувачів кабельних тестерів та інших приладів для вимірювання електричних величин

По-перше, нам потрібно розвінчати припущення, властиве цьому питанню, а саме, що нейтраль справді йде до землі. Іноді це так, а іноді ні, залежно від того, де ви працюєте та над чим ви працюєте.

Національний електротехнічний кодекс (NFPA 70) вимагає, щоб нейтраль та земля були з'єднані на головному введенні для обслуговування житлових приміщень. Переклад зрозумілою мовою: шина заземлення і нейтральна шина у вашій головній панелі міцно з'єднані разом (зазвичай за допомогою сполучної перемички). Це робиться у цьому та тільки в цьому місці! Повторне з'єднання землі та нейтралі в іншому місці в системі створить паралельні шляхи заземлення, що дуже небезпечно.

Тепер для того, чому це потрібно в затверджених Правилах, ми повинні трохи розібратися в тому, для чого призначений кожен з них. У стандартній житловій мережі 120/240 кожен ланцюг матиме 3 дроти. Фаза, нейтраль та земля. Дивлячись на них, легко побачити, що фаза і нейтраль мають однаковий розмір і однакову товщину ізоляції, у той час як провід заземлення зазвичай являє собою голу (неізольовану) мідь. Це тому, що він призначений для чогось іншого.

Фазовий провід - це шлях, яким струм тече від джерела (панелі) до навантаження (скажімо так, це розетка).

Нейтральний провід це зворотний шлях для струму від навантаження. Електрика 101: електрика створюється рухом заряджених частинок, і цей рух відбувається тому, що незбалансовані електрони відчувають шлях до землі, де вони можуть знову стати збалансованими. У природі все любить бути збалансованими. Без зворотного шляху немає руху електронів і, отже, немає електрики. В однофазній гілки ланцюга, як у нашому прикладі, струм на гарячому дроті та нейтралі має бути однаковим (якщо тільки у нас немає витоку на землю, що виходить за межі цієї статті).

Заземлюючий провід — це низькоомний шлях між вузлами та елементами, які можуть опинитися під напругою, але не повинні бути (металеві корпуси, мідні труби, сталева конструкція, супутникові антени тощо), і нашим заземлюючим стрижнем, глибоко вбитим у зовні .

Коли ви прокладаєте проводку в кабелепроводі з використанням металевих коробок, допускається використовувати як заземлення самі корпуси кабелепроводу і коробки. У будинках ви зазвичай прокладаєте проводку за допомогою коробок від різних виробників та пластикових коробок, тому до кожної розетки необхідно підвести окремий провід заземлення.

Отже, чому ми з'єднуємо землю і нейтраль? Це для безпеки. Якщо ви перейдете до своєї головної панелі і видаліть зв'язок між землею та нейтраллю, ви щойно створили систему з плаваючою нейтраллю, тобто нейтраллю, яка не має відношення до заземлення. З іншого боку, тепер у вас є система, в якій замикання на землю (певний тип короткого замикання, коли гарячий дріт стосується чогось заземленого) не призводить до спрацьовування вимикача. Звучить досить здорово, чи не так? За винятком того, що у вашій системі, коли у вас відбувається замикання на землю, ви цього не знаєте. І все, що заземлено, може бути під напругою рівня напруги системи. Так що коли ви миєте посуд, а ваша кішка ходить по мокрій стільниці (стільниці, де також стоїть ваш металевий тостер), зззззаааап йде кішечка. Замініть кошеня на малюк, і ви зрозумієте, чому NFPA відмовилася від цього типу заземлення (хочете вірте, хочете ні, але колись давно у них була серйозна дискусія про переваги заземлення і не заземлення для житлових приміщень).

Розділ 250 NEC детально розглядає заземлення і, якщо вам коли-небудь знадобиться викликати головний біль або швидко заснути, я настійно рекомендую його.

Ви можете помітити, що хоча NFPA і містить всіляку інформацію про вимоги до заземлення, вони дуже мало говорять про заземлення в системах вище 240 В. І це тому, що коли ви отримуєте більше 240 В, ви потрапляєте в інженерні системи, де якийсь бідний інженер-електрик повинен буде проштампувати креслення проекту та поставити своє професійне життя на кон, щоб його проект заземлення був і безпечним, і ефективним. Часто можна побачити різні типи систем заземлення в промислових і комерційних установках. Незаземлені, заземлені через опір та глухо заземлені – всі вони використовуються; іноді всі три на одному об'єкті!

Але для вас земля і нейтраль з'єднані на головному вході обслуговування, тому коли у вас відбувається замикання на землю, ви відключаєте вимикач. Це проблема безпеки, а другорядна проблема полягає в тому, що неправильно заземлене обладнання може бути схильне до передчасного виходу з ладу.

Чому нейтраль з'єднана із землею?

У незаземленій системі нейтральна точка не заземлена, проте між фазним провідником та поверхнею землі існує ємнісний зв'язок.

Під час несправності конденсатор заряджається через струм несправності, і міжфазна напруга здорових фаз різко зростає.

Замикання на землю на одній лінії призводить до появи повної лінійної напруги у всій системі між провідниками і заземленими поверхнями. Таким чином, на всій ізоляції в системі присутня напруга в 1,73 рази більша за нормальну. Така ситуація може викликати відмови трансформаторів через пробою ізоляції.

Вищевказану проблему можна пом'якшити, підключивши нейтральний провідник до землі.

У системі із глухим заземленням нейтральна точка безпосередньо з'єднана із землею.

Струм короткого замикання знаходить свій шлях від точки короткого замикання до землі та нейтралі. Таким чином, напруга в системі не підвищується, коли нейтраль з'єднана із землею.

Без заземлення нейтралі, ємнісний зв'язок може створити високу напругу як на гарячому, так і на нейтральному вторинному дроті, досить високе, щоб ударити струмом будь-кого, хто підніме прилад, і досить високе, щоб пробити ізоляцію проводів та викликати пожежу. На первинній обмотці трансформатора може бути 7200 вольт на землю, і ви не хочете, щоб воно вибігло на вторинну обмотку. Це також знижує ризик падіння обірваного первинного дроту на вторинний та не перегорання запобіжника.

Інша думка:

Ми не підключаємо заземлення до нейтрального проводу, оскільки нейтральний провід використовується для передачі струму назад до джерела живлення, а заземлюючий провід використовується для забезпечення безпечного заземлення.

Якби нейтральний і заземлюючий дроти були з'єднані, це створило б паралельний шлях для струму, який тектиме назад до джерела живлення. Це могло б призвести до протікання струму через провід заземлення, навіть якщо немає несправності. Це може бути небезпечно, тому що це може створити потенціал напруги на заземлюючому дроті, який може вдарити струмом того, хто до нього торкнеться.

Крім того, якщо нейтральний провід обірваний або пошкоджений, а нейтральний і заземлюючий дроти з'єднані, це може створити стан живої землі. Це означає, що заземлюючий провід виявиться під напругою, і будь-хто, хто до нього торкнеться, може отримати удар струмом.

Ось деякі з конкретних небезпек, пов'язаних зі з'єднанням нейтрального та заземлюючого проводів:

Безпека : Основною причиною невикористання заземлення як нейтральний провод є безпека. Пряме підключення заземлення до нейтрального дроту може створити небезпечну ситуацію у разі несправності або стрибка напруги.

Електричний шум : Земля не призначена для передачі звичайних робочих електричних струмів як нейтральний провід. Вона може вловлювати електричні шуми та перешкоди від різних джерел, таких як удари блискавки, радіосигнали або інше електрообладнання.

Стабільність напруги: використання землі як нейтрального дроту може призвести до нестабільності напруги. Ця стабільність є важливою для правильної роботи електричних пристроїв. Земля, з іншого боку, може мати різні потенціали напруги в різних місцях через такі фактори, як питомий опір ґрунту та інші умови довкілля.

Юридичні та нормативні стандарти: Електротехнічні кодекси та правила, які існують для забезпечення безпеки та узгодженості, вимагають наявності виділеного нейтрального дроту в електричних ланцюгах. Для безпечного та надійного розподілу електроенергії необхідно мати окремі нейтральні та заземлюючі дроти.

Пристрої захисного відключення (ПЗВ): Пристрої захисного відключення, також відомі як переривники ланцюга замикання на землю, є безпековими пристроями, які контролюють потік електроенергії і виявляють будь-який дисбаланс між фазним і нейтральним проводами. Виявляючи цей дисбаланс, вони можуть швидко відключити подачу живлення, щоб запобігти ураженню електричним струмом та пожежам.

Підсумовуючи, можна сказати, що Земля використовується як захисне заземлення, а не нейтрального дроту в електричних системах для забезпечення безпеки, стабільності та відповідності встановленим стандартам та нормам. Поділ заземлення та нейтрального дроту є основним принципом електробезпеки та має важливе значення для запобігання електричним небезпекам та забезпечення надійної роботи електричних систем.

Магазин Gtest® - офіційний постачальник мегометрів в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/megaommetr