В разговорах об электробезопасности понятия «заземление» и «зануление» часто используют как взаимозаменяемые. На самом деле это разные технические решения, хотя конечная цель у них общая — снизить опасность поражения человека электрическим током и обеспечить правильную работу защитных устройств.
Разница заключается прежде всего в том, к чему присоединяются открытые проводящие части электрооборудования и каким образом обеспечивается автоматическое отключение питания в случае повреждения изоляции.
Для правильного понимания стоит рассмотреть оба понятия отдельно.
Что такое заземление
Заземление — это преднамеренное электрическое соединение определенной точки электрической системы, установки или оборудования с землей через систему заземления.
Физически такая система может включать:
- заземлители, размещенные в грунте;
- горизонтальные проводники;
- соединительные элементы;
- заземляющие проводники;
- главную заземляющую шину;
- систему уравнивания потенциалов.
Например, металлический корпус электрооборудования в нормальном режиме работы не должен находиться под опасным напряжением. Но вследствие повреждения изоляции фазный проводник может оказаться в контакте с корпусом.
Правильно организованная защита обеспечивает путь тока повреждения и условия для автоматического отключения питания соответствующим защитным аппаратом.
При этом важно понимать: заземлитель — лишь один из элементов системы защиты. Сам по себе факт наличия металлического стержня в земле еще не означает, что электроустановка автоматически стала безопасной.
Что такое зануление
Термин «зануление» исторически широко применялся в электротехнической практике.
В упрощенном понимании занулением называют преднамеренное присоединение открытых проводящих частей электрооборудования к заземленной нейтрали источника питания через соответствующий защитный проводник или PEN-проводник — в зависимости от конкретной системы сети.
При повреждении изоляции и попадании фазы на металлический корпус возникает ток повреждения по специально предусмотренному контуру.
Его величина должна обеспечивать срабатывание защиты и автоматическое отключение поврежденного участка за нормативно допустимое время.
Поэтому смысл зануления заключается не просто в том, чтобы «подключить корпус к нулю», как это иногда объясняют в быту.
Речь идет о части системы защиты от поражения электрическим током, параметры которой должны быть согласованы с системой питания и защитными аппаратами.
Главное отличие зануления от заземления
В очень упрощенном виде разницу можно представить так:
| Заземление | Зануление |
|---|---|
| Предусматривает электрическую связь с землей | Связано с заземленной нейтралью источника питания |
| Использует систему заземления | Характерно прежде всего для сетей системы TN |
| Заземлитель является физической частью системы | Ключевое значение имеет правильно организованный контур тока повреждения |
| Имеет различные функции: защитные, функциональные, молниезащитные и т. д. | Прежде всего связано с защитой при повреждении изоляции |
| Применяется в различных системах электроустановок | Не является универсальным решением для любой системы |
Однако эта таблица намеренно упрощена. В современной электроустановке заземление, PE/PEN-проводники, уравнивание потенциалов и автоматическое отключение питания работают как элементы единой системы защиты.
Именно поэтому вопрос «что лучше — зануление или заземление?» технически поставлен не совсем правильно.
Сначала необходимо знать, какая система заземления применяется в электроустановке: TN-S, TN-C, TN-C-S, TT или IT, и уже после этого определять необходимые защитные меры.
Почему нельзя просто соединить PE и N
Одна из наиболее распространенных ошибок — самовольная установка перемычки между рабочим нейтральным проводником N и защитным проводником PE.
Логика кажется простой: если нейтраль заземлена, то почему бы не использовать ее в качестве защитного проводника?
Проблема заключается в том, что N и PE после предусмотренной проектом точки разделения выполняют разные функции.
N является рабочим проводником и в нормальном режиме может проводить ток нагрузки.
PE — защитный проводник.
Их произвольное повторное объединение может создавать опасные токи по защитным проводникам и металлическим конструкциям, нарушать работу УЗО и изменять предусмотренную проектом систему защиты.
Особенно опасными могут быть ошибки с PEN-проводником в старых сетях.
Что происходит при обрыве PEN?
Это одна из причин, почему к понятию «зануление» не следует относиться как к простому соединению корпуса с нулем.
В системах, где используется PEN-проводник, он одновременно выполняет функции защитного и нейтрального проводника.
Повреждение или обрыв PEN при определенных условиях может привести к появлению опасного потенциала на открытых проводящих частях оборудования.
Именно поэтому современное проектирование электроустановок предусматривает четкие требования к PEN, месту его разделения, PE и N, повторному заземлению и уравниванию потенциалов.
Достаточно ли просто сделать заземление?
Нет.
Например, можно смонтировать качественный заземлитель с очень низким сопротивлением, но неправильно выполнить:
- систему уравнивания потенциалов;
- PE-проводники;
- защиту от сверхтока;
- УЗО;
- соединения заземляющих проводников;
- выбор сечений;
- защиту от перенапряжений.
И вся система в результате не будет обеспечивать ожидаемый уровень безопасности.
Правильный подход — рассматривать заземление не как отдельное изделие в грунте, а как часть электроустановки.
Каким должно быть сопротивление заземления
Еще одно распространенное упрощение:
«Правильное заземление — это 4 Ом».
Универсального значения 4 Ом для всех электроустановок не существует.
Необходимые параметры зависят от системы электроснабжения, назначения установки, напряжения, защитных устройств, условий автоматического отключения и других факторов.
Поэтому сначала определяют требования к конкретной электроустановке, а уже после этого проектируют заземлитель.
Из чего фактически состоит система заземления
На практике заземляющее устройство может быть значительно сложнее, чем один вертикальный электрод.
Для его создания применяют:
вертикальные стержни заземления, оцинкованную или омедненную сталь, стальную оцинкованную полосу, круглые проводники, соединители, зажимы и ревизионные элементы.
Именно здесь особенно важной становится долговечность материалов и соединений.
Подземный заземлитель должен работать не один год. Он постоянно контактирует с грунтом, влагой и химически активной средой.
Поэтому коррозионная стойкость заземлителей и соединительных элементов — это не просто вопрос внешнего вида. Она непосредственно влияет на долговременную надежность системы.
Практический подход ENEL Ukraine
Для нас в ENEL Ukraine тема заземления — это не только теоретические расчеты. Мы ежедневно сталкиваемся с ней именно как производитель компонентов систем заземления и молниезащиты.
На производстве изготавливаются стержни заземления, проводники, соединительные элементы, зажимы и другие комплектующие, которые используются для создания заземляющих устройств различного назначения.
Поэтому при разработке продукции важны не только геометрические размеры изделия, но и гораздо более практические вопросы:
качество защитного покрытия, коррозионная стойкость, электрическая и механическая надежность соединения, возможность контроля и ревизии, удобство монтажа и соответствие назначению конкретного элемента.
Задача производителя — обеспечить качественные компоненты. Однако конечные параметры системы определяются проектом, условиями конкретного объекта и правильностью монтажа.
Именно поэтому мы считаем неправильным подход, при котором система заземления сводится лишь к вопросу: «Сколько стержней нужно забить в землю?»
Заземление и молниезащита — еще одно важное отличие
Не следует автоматически отождествлять защитное заземление электроустановки с заземлением системы молниезащиты.
При ударе молнии через систему проходит импульсный ток с совершенно другими параметрами, чем токи промышленной частоты при обычном повреждении электроустановки.
Поэтому при проектировании молниезащиты учитывают не только сопротивление заземлителя, но и:
- геометрию системы;
- длину и расположение проводников;
- уравнивание потенциалов;
- опасность искрения;
- импульсные процессы;
- защиту от перенапряжений.
Для таких систем применяются требования серии IEC/EN 62305, а компоненты LPS и соответствующие требования к ним рассматриваются, в частности, серией IEC/EN 62561.
Итак, что лучше: зануление или заземление?
Правильный ответ:
это не два взаимозаменяемых способа, между которыми владелец дома или предприятия просто выбирает лучший.
Способ защиты определяется типом электрической сети и проектом электроустановки.
В современном понимании электробезопасности важна вся система:
заземление → PE/PEN → уравнивание потенциалов → автоматическое отключение питания → защита от перенапряжений → правильный монтаж.
А для объектов с внешней системой молниезащиты к этому добавляется еще один важный уровень — правильная координация заземления электроустановки и молниезащиты.
Именно системный подход, а не отдельный «стержень в земле» или «провод на ноль», создает действительно надежную защиту.