ДО ВІДОМОСТІ КОРИСТУВАЧІВ ПРИЛАДАМИ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВЕЛИЧИН

Посилання на сторінку сайту магазину Gtest® з номенклатурою мегомметрів, тестерів ізоляції, а також рекомендованими приладами та статтями для подальшої самоосвіти - наприкінці цього 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. Простими словами, шина заземлення і нейтральна шина у вашій головній панелі міцно з'єднані разом (зазвичай за допомогою сполучної перемички). Це робиться лише в цьому місці. Повторне з'єднання землі та нейтралі в іншій точці системи створює паралельні шляхи заземлення, що є дуже небезпечним.

Щоб зрозуміти, чому це необхідно, потрібно розібратися в призначенні кожного провідника. У стандартній житловій мережі 120/240 В кожне коло має три дроти: фазу, нейтраль та землю. Фаза і нейтраль мають однаковий розмір та однакову товщину ізоляції, тоді як провід заземлення зазвичай є голою або неізольованою міддю.

Фазовий провід - це шлях, яким струм тече від джерела живлення до навантаження.

Нейтральний провід - це зворотний шлях для струму від навантаження. Без такого шляху рух електронів неможливий, а отже, не буде й електричного струму.

Заземлюючий провід - це низькоомний шлях між елементами, які можуть випадково опинитися під напругою, та системою заземлення.

При використанні металевих коробок та кабелепроводів допускається застосування їх як провідника заземлення. У житлових будинках зазвичай використовується окремий провід заземлення для кожної розетки.

Отже, чому ми з'єднуємо землю і нейтраль? Це необхідно для безпеки. Якщо прибрати перемичку між землею та нейтраллю в головному щиті, система стане системою з плаваючою нейтраллю. У такому випадку замикання на землю може не викликати спрацювання автоматичного вимикача, а металеві частини обладнання можуть опинитися під небезпечною напругою.

Розділ 250 NEC детально описує вимоги до заземлення та особливості його застосування.

У промислових і комерційних установках використовуються різні типи систем заземлення: незаземлені, заземлені через опір та глухозаземлені системи.

Для більшості користувачів земля і нейтраль з'єднані на головному вводі, тому при замиканні на землю автоматичний вимикач відключає пошкоджену ділянку мережі.

Це насамперед питання безпеки. Додатково правильне заземлення зменшує ризик передчасного виходу обладнання 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.

Незаземлена система та ємнісний зв'язок між фазою і землею

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

Замикання на землю на одній лінії призводить до появи повної лінійної напруги між провідниками та заземленими поверхнями. Таким чином, на ізоляції системи присутня напруга у 1,73 раза більша за нормальну.

Така ситуація може викликати відмову трансформаторів через пробій ізоляції.

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

У системі з глухозаземленою нейтраллю нейтральна точка безпосередньо з'єднана із землею.

Глухозаземлена нейтраль та шлях струму короткого замикання

Струм короткого замикання знаходить свій шлях від точки несправності до землі та нейтралі. Завдяки цьому напруга в системі не підвищується.

Без заземлення нейтралі ємнісний зв'язок може створити високу напругу як на фазному, так і на нейтральному провіднику. Це може призвести до ураження електричним струмом, пробою ізоляції та навіть пожежі.

Інша думка

Ми не підключаємо заземлення до нейтрального проводу по всій системі, оскільки нейтраль використовується для повернення робочого струму до джерела живлення, а заземлюючий провід забезпечує безпечне захисне заземлення.

Якби нейтральний і заземлюючий дроти були з'єднані в різних точках системи, це створило б паралельний шлях для струму. У результаті струм міг би протікати через захисне заземлення навіть без аварійної ситуації.

Крім того, пошкодження нейтрального проводу за наявності такого з'єднання може створити стан «живої землі», коли захисний провідник опиняється під напругою.

Основні небезпеки такого підключення:

1. Безпека. Пряме з'єднання заземлення і нейтралі може створити небезпечну ситуацію під час несправності або перенапруги.
2. Електричний шум. Земля не призначена для передавання робочих струмів і може накопичувати електромагнітні перешкоди.
3. Стабільність напруги. Потенціал землі може змінюватися залежно від умов навколишнього середовища, що негативно впливає на роботу обладнання.
4. Юридичні та нормативні стандарти. Електротехнічні норми вимагають використання окремих нейтральних та заземлюючих провідників.
5. Пристрої захисного відключення (ПЗВ). ПЗВ контролюють дисбаланс між фазним і нейтральним проводами та швидко відключають живлення для запобігання ураженню струмом і виникненню пожежі.

Висновок

Підсумовуючи, можна сказати, що земля використовується як захисне заземлення, а не як нейтральний провідник. Розділення заземлення та нейтралі є основним принципом електробезпеки, який забезпечує захист людей, стабільність роботи обладнання та відповідність чинним стандартам і нормативам.

Магазин Gtest® - офіційний постачальник мегомметрів в Україні:
купити мегомметр в Україні