+89

Сегодня заземление — больная тема. Так происходит потому, что большинство жилых домов было построено в те времена, когда заземление не считалось обязательным.

С той поры прошло много лет, и теперь выясняется, что оно просто жизненно необходимо. Поскольку речь идет о безопасности человека и его жизни, необходимо подробнее рассказать об этом явлении. Оно бывает двух видов: собственно заземление и зануление.

Заземление — это соединение всех токопроводящих частей электрической сети с землей. Весь комплекс мер по монтажу заземления делается с одной целью: отвести ток, возникший в ненужном месте, туда, где он никому не повредит. Это своего рода клапан сброса напряжения.

Приведем пример. Любая современная стиральная машина имеет заземление. Это значит, что провод заземления соединен со всеми частями прибора, которые не должны быть под напряжением: корпусом и деталями внутреннего крепления мотора, барабана и т. д. Если стиральная машина подключена к сети, в которой нет провода заземления, то при любом повреждении питания на этих  частях появится напряжение. Нетрудно себе представить, что произойдет, когда человек прикоснется к такой машине: удар током. Если заземление есть, то напряжение уйдет с корпуса по защитному проводнику и мгновенно сработает УЗО, реагирующее на утечку тока (когда оно, конечно, установлено). Прикосновение к прибору в этом случае ничем не грозит, поскольку сопротивление человеческой кожи намного больше, чем проводника.

Громоотвод (более правильно — молниеотвод) — хороший пример заземления, только между небом и землей. Разряд ударяет в металлический штырь и, не затрагивая дома, уходит в землю. Громоотвод входит в общую схему заземления частного дома.

Зануление — это соединение частей электроустройства, которые в обычном случае не находятся под напряжением, с рабочим нолем. Если произойдет соединение фазы с этими частями, то начнется короткое замыкание и сработают автоматы защиты. По сравнению с заземлением оно менее эффективно. Короткое замыкание есть короткое замыкание, но в многоквартирных домах зануление зачастую является единственным способом обезопасить людей от электрического тока.

Разновидности  систем заземления

Всего их несколько. Это TN-С, ТN-S, TN-С-S, IT и TТ. Система заземления имеет собственные обозначения. Вот их расшифровка.

Первая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления источника питания:

• T — соединение нейтрали источника питания с землей;
• I — все токоведущие части изолированы от земли.

Вторая буква определяет характер заземления открытых проводящих частей электроустановки здания:

• T — связь открытых проводящих частей электроустановки здания с землей независимо от характера соединения с ней источника питания;
• N — связь открытых проводящих частей электроустановки здания с точкой заземления источника питания.

Буквы, следующие через дефис за N, определяют способ устройства нулевых защитного и рабочего проводников:

• C — функции данных проводников обеспечиваются одним общим PEN;
• S — функции нулевых защитного PE и рабочего N обеспечиваются раздельными проводниками.

Система TN-C

Одна из самых первых схем заземления, наиболее экономичная и простая. Заземляющий и нулевой провода объединены в один на  всем протяжении цепи. Это как раз тот случай, когда происходит зануление нетоковедущих частей приборов. Самый главный недостаток такой системы — при обрыве ноля возникает опасность возникновения фазового напряжения прямо на корпусе прибора. Проще говоря, если при таком обрыве произойдет прикосновение не изолированного фазового провода к корпусу, то нолем станет тот, кто первый прикоснется к прибору. Соответственно, через него пойдет ток.

Система заземления TN-C-S: 1 — заземлитель источника питания; 2 — открытые токопроводящие части

Система TN-S

Такая система заземления намного сложнее, чем предыдущая. В ней нулевой проводник и заземляющий разделены на всем протяжении цепи. В цепь вводится дополнительный провод, который заканчивается в земле. В многоквартирном доме такой провод входит в землю на трансформаторной подстанции. Это наиболее современная и безопасная система.

Система заземления TN-S: 1 — заземление нейтрали; 2 — токопроводящие части

Система TN-C-S

Это совмещение отдельного заземляющего провода и совмещенного PEN на каком-то участке цепи. Например, по всей квартире идет отдельный заземляющий провод, но на щитке он подсоединяется к отдельному проводу, который уходит в землю рядом со зданием, не доходя до подстанции. После этого заземления совмещенный PEN-проводник идет до подстанции. Данная система — своего рода модернизированная TN-C.

Схема сравнения двух систем заземления

Схема подключения электроприборов при системе TN-C-S

Системы IT и TT

Практически не используются в быту. Можно вкратце сказать, что эти системы заземления применяются в случае специальных требований к электрооборудованию. ТТ еще можно встретить, но IT точно нет. Например, система IT — это схема заземления лаборатории, в которой проводятся опыты с чувствительной аппаратурой, а все токи и электромагнитные поля сведены к минимуму. ТТ применяется при постройке частных домов.

Система заземления ТТ: 1 — заземлитель источника питания; 2 — открытые проводящие части; 3 — заземлитель корпусов оборудования

Заземление в многоэтажном доме

Если ваш дом построен в период 1998– 2000 гг., то, скорее всего, переживать не стоит. Наверняка в таком строении установлена  система TN-S (хотя и не факт). Это значит, что заземляющий провод разведен наряду с нулевым и фазовым по всему зданию и идет отдельно до самой подстанции, где глубоко и надежно закопан в землю. Лучше такой системы еще ничего не придумано. Нужнее всего заземление в квартире, в которой есть только 2 провода — фазовый и нулевой, а жилы в проводах алюминиевые. В общем, современным электроприборам в таком доме покажется неуютно, не говоря уже о том, что старые розетки просто не подойдут для современных вилок. Если возникло желание монтировать настоящую современную сеть, которая позволит делать любые модные изыски, сначала нужно определить, какого типа система заземления установлена в доме.

Сделать это достаточно просто — достаточно взглянуть на этажный щиток. Ведь есть твердая уверенность, что систем в вашем случае всего две: либо TN-C, либо TN-C-S. Если стоит первая, то входящих в щиток проводов будет 4 — 3 фазовых и 1 совмещенный PEN. Проводов, идущих в квартиру, будет 2. Если стоит вторая система, то в щиток будут входить 5 проводов — 3 фазовых, 1 нейтральный и 1 заземляющий. В квартиру должны идти 3 провода. На этом этапе начинают происходить загадочные вещи. Заглянув в квартирный щиток, можно увидеть интересную картину: входящих проводов всего 4, но к одной из квартир отходит трехжильный провод, причем 2 жилы подключены к нулевой шине. Это означает, что кто-то из жильцов, отчаявшись ждать реконструкции электросистемы, самостоятельно сделал заземление, расщепив ноль на два проводника — рабочий и защитный.

Примечание

ВРУ — одно на весь дом вводнораспределительное устройство, которое распределяет энергию по стоякам. Это нечто вроде квартирного распределительного щитка размером с хороший шкаф, закрытого на замок. Может быть так, что от ВРУ дома вкопан кабель в землю и проведен дополнительный заземляющий провод ко всем этажным щиткам. Это наилучший вариант — дом модернизирован с TN-C до TN-C-S. В таком случае остается лишь ввести дополнительный провод  в квартиру, подсоединив его к шине заземления в этажном щитке, а затем сделать разводку по квартире.

Другой случай похуже, если никто не удосужился заменить систему TN-C на более современную — то есть отвод защитного проводника в землю от ВРУ не сделан. В таком случае есть 2 выхода: либо оставить все как есть, не утруждая себя проведением трехжильного провода по квартире, и целиком положиться на автоматы, УЗО и дифавтоматы, либо все-таки подключиться к нулевой шине в этажном щитке.

Схема расщепления ноля

Внимание! Монтаж такого подключения к нулевому проводнику делать не рекомендуется, поскольку это не входит в проект электрификации дома и может вызвать различные осложнения с руководством коммунального хозяйства.

Данная процедура называется расщепление нуля и может вызвать определенные проблемы.

Внимание! Прежде чем подключаться к общему PEN-проводнику в этажном щитке, необходимо удостовериться, что он имеет одинаковое сечение на всей протяженности. Это сечение должно быть не меньше 10 мм², если проводник медный, и не меньше  16 мм², если он из алюминия.

Рабочий ноль, который ведет в квартиру, может перегореть. Причина заключается в том, что провод, который, как вы уверены, является заземляющим, в одночасье становится нулевым.

Последствия могут быть самыми разнообразными, но одинаково неприятными. На корпусе всех заземленных приборов появляется рабочий ноль. Следовательно, в результате любого изменения в работе приборов может появиться напряжение. Защитные устройства начнут отключать сеть. Соответственно, никакого заземления не будет, и можно очень долго искать место обрыва ноля, поскольку обнаружить его гораздо труднее, нежели обрыв фазы.

Еще хуже, если перегорит и заземляющий провод, который стал нулевым. Чтобы этого не произошло, нужно ставить его сечением не меньше нулевого. После того как будет произведено расщепление ноля, необходимо установить систему выравнивания потенциалов.

Точка расщепления ноля в многоквартирном доме по системе TN-C-S

Внимание! Рабочий нулевой и защитный проводники не должны соединяться на протяжении всей цепи за точкой расщепления, иначе сработает УЗО. На заземляющем проводе не ставится ни  автомат, ни другое устройство, разрывающее цепь.

Примечание

Правила устройства электроустановок — это нечто вроде библии для электриков, сокращенно называются ПУЭ.

Есть еще один вариант сделать заземление в квартире, не идя против ПУЭ. Для этого нужно выполнить разводку по квартире трехжильным кабелем, не подсоединяя третью жилу ни на одном конце. Она должна свободно болтаться и в квартирном щитке, и в электрических точках, спокойно ожидая, пока весь дом не перейдет на систему TN-C-S. Когда это событие случится, то останется лишь подсоединить заземляющий провод к соответствующей шине в квартирном щитке. Затем нужно присоединить контакты розеток и светильников к третьему проводу.

До того как заземляющая шина будет установлена на квартирном щитке, провод заземления не подсоединяется ни к каким устройствам

Кроме вышеперечисленных есть еще несколько способов, как быстро сделать заземление в квартире. Это действительно очень быстрые методы монтажа и все как один неправильные. Мало того, зачастую весьма опасные.

1. Способ очень простой — при помощи  проводка соединить рабочий ноль и заземляющий контакт прямо в розетке. Теперь, если нулевой провод перегорит в любой точке цепи квартиры, на корпусе прибора, «заземленного» через такую розетку, окажется 220 В. Перегорание нуля — случай нередкий, но многие электрики вполне могут сознательно махнуть на это рукой.

Еще один вариант, когда в любом месте чинится проводка и фаза с нолем меняются местами. В розетке вполне можно так сделать — прибор не ощутит разницы. Прибор-то не ощутит, а вот перемычка, которая соединяла ноль с заземлением, теперь будет соединять фазу с корпусом прибора. Подключив к переделанной розетке прибор, не стоит удивляться, что он начнет бить током. Последствия вполне понятны.

2. Создать заземление при помощи водопроводных и отопительных труб. Идея сама по себе неплохая, поскольку эти трубы имеют большую площадь и соприкасаются во многих местах с землей, воды в них тоже предостаточно. Это в идеале.

Представьте ситуацию в многоквартирном доме, когда соседи сверху и снизу  поменяли металлические трубы на пластиковые. Контакт с землей оказался разорван, поскольку любой пластик — диэлектрик. Теперь это не заземление, а конденсатор для электроэнергии, который к тому же может подпитываться блуждающими токами из никому не известной утечки в коридоре под штукатуркой.

Случались совершенно парадоксальные случаи, когда по газовой трубе «гулял» ток в 5–6 А, что равносильно самоубийству. Все из-за того, что кто-то задел кабелем трубу при прокладке.

Еще один случай, когда проведено заземление с расщеплением ноля на лестничной площадке. Соответствующий провод отгорел, и теперь на проводе заземления и на батарее тоже реальный ноль. Теперь представьте, что будет, если коснуться одной рукой батареи отопления, а второй — неисправного холодильника. Поражение током, что же еще. Лучше не испытывать судьбу и отказаться от идеи быстро проложить заземление таким путем. Так можно сделать в частном доме, где все подконтрольно одному хозяину, а не в стоквартирном здании, где неизвестно, что сделал за стеной электрик-самоучка.

Внимание! Провода  заземления никогда не под- соединяются к газовым трубам. Это категорически запрещено. 90 % случаев взрыва бытового газа происходит из-за неисправной или неправильно проложенной электропроводки.

Что делать, если скрытая проводка в квартире двухжильная, а в дом провели систему TN-C-S? Это наиболее часто возникающая проблема. ЖЭК сделал свое дело — общий контур заземления проложен и в квартиру введен питающий кабель с 3 жилами. Ответ простой: придется менять всю проводку, кроме проводов освещения, на трехжильный провод или кабель. Это один вариант, наиболее трудоемкий, затратный и долгий.

Если проводка старая, то проведение заземления — удобный вариант, чтобы провести новую. Другой вариант, если жалко проделанного ремонта и нет желания начинать все снова, — установить или модернизировать квартирный щиток, чтобы смонтированные автоматы защиты реагировали на любую неисправность в сети. Конечно, придется при этом занулить все приборы.

Внимание! При занулении приборов обязательна установка автоматов защиты. Иначе при обрыве ноля на корпусах возникнет фазовое напряжение. Автомат в момент возникновения  такой ситуации отключит сеть.

Можно проложить дополнительный провод как проводку открытого типа в кабель-канале поверх основной. Кабель-канал при этом будет тонким, 10 х 15 мм, поскольку заземляющий провод должен иметь сечение 1,5–2 мм² (лучше всего воспользоваться проводом ПВ-3).

Случай поражения электрическим током при отсутствии системы выравнивания потенциалов

Система уравнивания потенциалов

Уравнивание потенциалов — это параллельное соединение всех металлоконструкций в заземляющей шине, а затем — и в щитке. Идея простая: не создать разность потенциалов в пределах досягаемости человека.

Наверняка вы видели, как птицы сидят на проводах, хотя мощность тока может доходить до 25 кВт. Все просто — рядом с птицей и в контакте с ней нет другого потенциала. Сопротивление у птицы большое, а расстояние между лапками маленькое. Ток просто не пойдет этим путем, поскольку есть более удобный — проводник. Однако стоит только подключить птицу к другому проводнику с потенциалом меньше или больше того, на котором она сидит, от нее даже перьев не останется.

Система уравнивания потенциалов в ванной комнате

Разность потенциалов — это как раз напряжение тока. Представьте ситуацию, когда на водопроводной трубе случайно возникает напряжение (утечка), а на канализационной — нет. Человек, сидя в ванне, выдергивает пробку и одновременно включает воду. Поскольку на кране есть потенциал, а на канализационной трубе его нет, ток пойдет через воду и ударит человека током. Именно для того, чтобы такая ситуация не возникла, нужна система выравнивания потенциалов. Перечислять все последствия можно очень долго, так же как и объяснять причины.

Контур уравнивания потенциалов: КУП в этом случае вынесена за пределы ванной

Установить систему уравнивания потенциалов (СУП) очень просто. Для этого используется коробка уравнивания потенциалов (КУП). СУП в квартире устанавливается в ванной комнате, поскольку там масса труб, повышенная влажность и электроприборы (стиральная машина, душевая кабина, фен, светильник и т. д.).

Если ванна или элементы канализационных труб изготовлены из изоляционных материалов, то применяются другие способы подключения

Внимание! Прежде  чем начать монтаж СУП, необходимо знать одну вещь: если в доме система заземления TN-C, то делать установку нельзя ни в коем случае! Это смертельно опасно для остальных жителей дома, которые не сделали СУП. За выполнение таких действий, повлекших за собой смерть или увечье, грозит уголовная ответственность в полном объеме.

Уравнивание потенциалов с использованием КУП

Если в доме система TN-C-S, можно приступать к монтажу. Начинать следует с установки в ванной пластиковой коробки. Такая коробка должна иметь защиту IP 54 или выше. Внутри такой КУП находится шина. Теперь ко всем металлическим трубам и частям оборудования подключаются провода с сечением не меньше 4 мм² (лучше использовать ПВ-3).

Схема подключения проводов ДСУП, заземления и ноля в квартирном и этажном щитках (шины, которые располагаются вверху и внизу рисунка, находятся в квартирном коробе, вверху и слева — в этажном)

Другой конец провода подключается к этой шине. К ней же подключаются провода заземления, ведущие от розеток. Затем от  шины отходит провод (все тот же ПВ-3, только сечением побольше — 6 мм²) и ведется до квартирного щитка, где подключается к шине заземления наряду с общим проводом заземления по квартире.

Провод выравнивания потенциала присоединяется к металлическим частям при помощи хомутов

После выполнения всех работ получится так, что потенциал всех металлических частей и приборов будет одинаковым. Поражения электрическим током в любом случае не произойдет. Более того, при возникновении напряжения хотя бы на одной поверхности или приборе оно благополучно уйдет по заземляющему проводу куда следует — к общему заземляющему контуру.

Способы крепления проводников уравнивания потенциала к металлическим частям ванной