Чем «земля» отличается от «нуля»? Разбираемся в сложностях электрики

Если вы знакомы с электрикой, наверняка знаете понятия «нуль» и «земля». В чем разница, или это практически одно и то же? Ответ в нашей статье.

В Советском Союзе была принята двухпроводная сеть, где были лишь фазный и нулевой проводник, а заземление выполнялось на батарею или трубу водоснабжения. Сейчас стал популярен монтаж трехпроводной сети, в котором есть нулевой и заземляющий проводники. В щитовой они оба садятся на заземляющую шину. Если они объединены в щитовой, тогда чем они вообще отличаются? Отвечаем, опираясь на нормативные документы.

Что такое «нуль» и «земля» согласно ПУЭ?

То, что мы привыкли называть «нулем» и «землей» в ПУЭ называется нулевым рабочим проводником (N) и нулевым защитным проводником (PE). Вот как они трактуются в нормативном документе:

1.7.17. Защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник, применяемый для защиты от поражения людей и животных электрическим током. В электроустановках до 1 кВ защитный проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора, называется нулевым защитным проводником.

1.7.18.а Нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока.

Из этих формулировок понятно, что защитный нулевой проводник необходим для защиты от поражения электрическим током. То есть к нему должно заземляться электрооборудование, например, стиральная машинка, бойлер, котел и т.д. В то же время рабочий нулевой проводник необходим для питания оборудования, то есть по нему будет протекать ток.

В некоторых случаях допускается использовать «нуль» (PE) в качестве «земли», как это указано в ПУЭ 1.7.18.б. В этом случае провод становится совмещенным проводником, который сочетает функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. Он будет называться PEN. Однако здесь есть один нюанс, который важно знать.

Дело в том, что согласно ПУЭ 1.7.83 «В цепи заземляющих и нулевых защитных проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей». То есть нулевой защитный проводник («земля») должен идти непрерывно от щитка к розетке или осветительному прибору. Если мы, к примеру, посадим заземление на нуль, тогда «путь» прервется путем вынимания вилки из розетки. И если произойдет пробой, корпус остального оборудования, заземленного на этот провод, окажется под напряжением.

Далее в этом же пункте сказано: «В цепи нулевых рабочих проводников, если они одновременно служат для целей зануления, допускается применение выключателей, которые одновременно с отключением нулевых рабочих проводников отключают все провода, находящиеся под напряжением». Из этого следует, что «нуль» можно использовать в качестве «земли», если при его отключении, отключаются и все стальные проводники, находящиеся под напряжением. Осуществить такое в квартирных условиях довольно сложно.

Как должно осуществляться заземление в трехпроводной сети?

На данный момент в большинстве новостроек укладывают именно трехпроводную сеть, в которой идет фаза, нуль и заземление (желто-зеленый провод). «Нуль» и «земля» присоединяются в щитке к одной заземляющей шине, но не под общий контактный зажим (ПУЭ 7.1.36). Затем заземление одним непрерывным проводом подводится к каждой розетке. У большинства современного электрооборудования уже есть третий заземляющий контакт на вилке, который обеспечивает заземление корпуса прибора при включении его в розетку.

Вывод

Главная отличительная особенность «нуля» и «земли» в их назначении. «Нуль» совместно с фазой предназначен для питания электроприборов, а «земля» для защиты людей и животных от поражения электрическим током, если случится пробой. Рабочий «нуль» можно использовать в качестве «земли», если не нарушаются условия ПУЭ 1.7.83. Мы же рекомендуем класть проводку сразу с заземляющим проводником, что исключает необходимость использовать «ноль» не по назначению.

Проверьте свои знания в электрике:

Источник

Инструкция по отысканию «земли» в сети 3-6-10-35кВ

1.Общая часть.

1.1. Настоящая инструкция составлена на основании:
«Инструкции. ГКД 34.20.507-2003 «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей » издание первое, 2003 г».
«Инструкции. ДНАОП 1.1.10-1.01-97 «Правил безопасной эксплуатации электроустановок » издание второе, 2000 г».
«Инструкции. СОУ-Н МПЕ40.1.20.563:2004 «Ликвидации аварий и технологических нарушений режима на энергопредприятиях и в энергообъединениях», 2005 г.».

1.2. Знание настоящей инструкции обязательно для:
а) начальника ОДС;
б) зам. начальника ОДС;
в) диспетчеров ОДС;
г) начальников РЭСов;
д) главных инженеров РЭСов;
е) зам. начальников РЭС по оперативной работе;
ж) диспетчеров ОДГ;
з) мастеров РЭСов;
и) оперативного (дежурного) и оперативно-производственного персонала
РЭСов;
к) начальников групп подстанций;
л) мастеров групп подстанций;
м) оперативного (дежурного) и оперативно-производственного персонала
групп подстанций;
н) персонала СПС;
о) персонала СРС.

2. Признаки работы сети с замыканием «на землю».

2.1. В сетях 3 – 35кВ замыкание «на землю», получившее название «земля в сети», является наиболее частым видом повреждения и составляет 70 – 75 % всех случаев повреждений. Причинами возникновения замыкания «на землю» могут быть :

2.2. В зависимости от характера повреждений, «земля» в сети может быть: полной или частичной, устойчивой или перемежающейся.

2.3. Признаком работы сети в режиме замыкания «на землю» свидетельствует повышение фазного напряжения на неповрежденных фазах и снижение на поврежденной фазе по отношению к земле.

Показания приборов при однофазных повреждениях:

Показания прибора

Замыкание фазы на «землю» без обрыва провода

Полная «земля». Ua = 0
Uв, Uc – полные линейные напряжения

Замыкание на «землю» оборваного провода со стороны питания

Полная «земля». Ua = 0
Uв, Uc – полные линейные напряжения

Замыкание на «землю» обоих концов оборванного провода С

Трансформатор потребителя

Полная «земля». Ua = 0
Uв, Uc – полные линейные напряжения

Из-за изменения контакта между концами оборванного провода и землей колеблется.
Работа электродвигателей невозможна.

Замыкание на «землю» оборванного провода со стороны потребителя

Перекос показаний вольтметров контроля изоляции – «неполная земля». Вольтметр поврежденной фазы Uа дает большее показания, чем на остальных фазах Uв, Uc.

Несимметричное. Uас – наименьшее.
Работа эл.двигателей невозможна.

Обрыв провода без замыкания на «землю»

Перекос в показаниях приборов конт-роля изоляции – «неполная земля».
Вольтметр поврежденной фазы Uа дает большее показания, чем на остальных фазах Uв, Uc.

Несимметричное. Uас – наименьшее.
Работа эл.двигателей невозможна.

Примечание:
а) показания контроля изоляции на питающем конце;
б) напряжение у потребителя.

2.4. При металлическом замыкании на “землю” одной из фаз показания прибора, контролирующего изоляцию этой фазы, равняются нулю, а показания приборов двух других фаз возрастают в 1.73 раза по отношению к фазному.В случае неполного замыкания на “землю”, т.е. при замыкании через некоторое сопротивление, показания прибора, контролирующего изоляцию поврежденной фазы, уменьшаются на величину DU-величина падения напряжения, а двух других увеличиваются на величину Uл-DU,где Uл- линейное напряжение сети где возникло замыкание на “землю”.При перемежающейся (неустойчивой) отклонения в показаниях приборов то уменьшается, то увеличиваются.

2.5. Контроль состояния изоляции в сетях 3 – 35кВ на подстанциях и в части РП осуществляется автоматически с выдачей сигнала на панель ЦС или ДП. Приборы контроля изоляции подключены к вторичным цепям напряжения соответствующих ТН. Учитывая то, что КИЗ на ПС и РП выполнен по схеме на реле минимального и максимального напряжений при появлении данного сигнала персонал обязан убедится по приборам КИЗ в том, что сеть действительно работает в режиме замыкания на «землю».

2.6. Персонал обязан уметь отличать по показаниям приборов КИЗ наличие “земли” в сети от других ненормальностей в работе оборудования и сетей, которые
могут привести к срабатыванию автоматического контроля изоляции:

2.6.1. Неполная “земля” – перекос может возникнуть при плановом или аварийном объединении сети с изолированной нейтралью с сетью с компенсированной нейтралью (имеющей дугогасящие катушки).
2.6.2. Перекос может возникнуть при перегорании провода ВЛ.
2.6.3. Перекос может возникнуть при неполнофазном отключении (включении) МВ.
2.6.4. В сетях с резонансной (точной) настройкой дугогасящих катушек (ДГК) при «земле» в соседней сети и наличии двухцепных ВЛ может возникнуть перекос.
2.6.5. При значительном отличии емкостей фаз сети по отношению к земле может возникать постоянный перекос.
2.6.6. При перегорании предохранителей на стороне высшего напряжения ТН фазы «А», показания приборов КИЗ будут в следующих пределах : Uа – от 0 до 0,5Uф; Uв, Uc равны Uф.
2.6.7. При перегорании предохранителей на стороне низкого напряжения ТН фазы “А”, показания приборов КИЗ будут в следующих пределах : Uа – от 0 до 0,1Uф; Uв, Uс равны Uф.
2.6.8. В сетях с резонансной настройкой дугогасящих катушек при замыканиях в соседней сети, электрически не связанной с первой, при наличии ВЛ в двухцепном исполнении, каждая из которых включена в соответствующую сеть.

3.Оперативные действие при появлении замыкания “землю”.

3.1. При возникновении замыкания на землю персонал должен немедленно приступить к отысканию места повреждения и устранить его в кратчайший срок.

3.2. В зависимости от состояния оборудования допускается работа с заземленной фазой в сетях 6-10кВ, а также в сетях, к которым подключены электродвигатели высокого напряжения, если ток замыкания на “землю” меньше 5А, но не более 2 часов.
В исключительных случаях с разрешения главного инженера ЭС допускается работа сети с замыканием на «землю» продолжительностью до 6 часов.
Если установлено, что место замыкания на землю находятся не в обмотке статора электродвигателя, по усмотрению главного инженера предприятия эксплуатирующего электродвигатели, в исключительных случаях, допускается работа с «землей» в сети продолжительностью до 6 часов.

3.3. В сетях, имеющих дугогасящие катушки, время работы сети с замыканием на “землю” определяется условием работы ДКГ, а именно температура верхних слоев масла не должна превышать 90 0С, контролировать температуру масла следует через каждые 30 минут с записью в оперативном журнале. Отключение ДГК при работе сети с “землей” допускается лишь на время замера температуры масла ДГК.

Производить осмотры оборудования и оперативные переключения необходимо с применением защитных средств без напоминания диспетчера.
Следует помнить, что операции разъединителями находящимися под напряжением при наличии в сети «земли» ЗАПРЕЩЕНЫ. Это связано с тем что на ПС и РП отсутствует контроль величины тока замыкания на “землю”.

3.4. При явлениях феррорезонанса, появляющегося в некомпенсированных сетях при повышенных уровнях рабочего напряжения, может возникнуть длительный колебательный процесс (опасный для ТН). Это явление сопровождается ростом показаний приборов КИЗ Uа, Uв, Uс >> Uф. Либо может возникнуть мгновенное «опрокидывание» фазы при этом Uа > Uф.
При появлении феррорезонанса необходимо изменить емкость сети. Это достигается включением ШСМВ (СМВ), предварительно проверив отсутствие замыкания на “землю” или отключением ненагруженных линий.
3.5. Если появление замыкания на “землю” совпало по времени с включением выключателя какого-либо присоединения, оперативный персонал обязан немедленно отключить этот выключатель и убедиться, что “земля” исчезла.
3.6. Автоматическое отключение какой-либо линии с успешным АПВ и появление замыкания на “землю” в этот момент, в большинстве случаев является признаком наличия замыкания на этой линии.

4. Методы отыскания замыкания на “землю”

4.1. Руководство по отысканию и устранение замыкания на “землю” возлагается на лицо в оперативном управлении, которого находится данная часть электроустановки согласно диспетчерского распределения управления оборудованием (смотреть Приложение А), по согласованию с вышестоящим оперативным персоналом, в оперативном ведении которого находится оборудование.

4.2. Отыскание места замыкания на “землю” осуществляется путем производства целенаправленных оперативных переключений, сопровождаемых постоянным контролем показаний приборов КИЗ.

4.3. Метод последовательного деления и многократного перегруппирования сети на участки, электрически не связанные между собой: при этом перебираются варианты различной конфигурации этих участков, благодаря чему удается выявить элемент с поврежденной изоляцией или значительно уменьшить размер участка в котором этот элемент находится. Этот метод применим для участков сети которые могут иметь два или более источников питания.

4.3.1. При замыкании систем шин (секций) 6 – 10кВ, на которых имеются ДГК, оснащенные автоматическим регулированием (РАНК – 2), необходимо выводить из работы автоматику (снять питание с РАНК – 2 отключением автоматов) и вводить в работу только при нормальном режиме работы сети.
4.3.2. При объединении сети с компенсированной нейтралью с сетью с изолированной нейтралью возможно возникновение опасных колебательных процессов (режим отделения или подключения ДГК к сети с “землей” ).
Поэтому ЗАПРЕЩЕНО к сети без ДГК и наличии в ней “земли” подключать сеть с ДГК (необходимо предварительно ДГК отключать от сети).
4.3.3. Включение на параллельную работу двух секций шин 6кВ в РП, при наличии “земли” в сети 6кВ ЗАПРЕЩЕНО.
4.3.4. На подстанциях ЗАПРЕЩЕНО объединять две секции или системы шин 6-10кВ при замыкании на “землю” одновременно на обеих секциях или системах сборных шин.
4.3.5. Допускается при отыскании “земли” в сети 35кВ кратковременное объединение по стороне 6-10кВ для перевода нагрузок, т.е. через трансформаторную связь.

4.4. Метод поочередного отключения параллельно работающих объектов возможен, если:

4.4.1. Отключение не несет ущерб потребителю.
4.4.2. Не будут возникать недопустимые перегрузки на оборудовании.
4.4.3. Не произойдет недопустимое снижение напряжения.

4.5. Метод поочередного кратковременного отключения тупиковых ВЛ (продолжительностью не более 1-2 сек) возможен после того, как:

4.5.1. По первым двум методам круг поиска места замыкания сведен к наименьшему по размерам участку.
4.5.2. На всех подстанциях этого участка произведен осмотр оборудования, включая осмотр вводов ВЛ.
4.5.3. Получено согласие потребителя.
ПРИМЕЧАНИЕ:

5. Последовательность действий персонала при отыскании места замыкания на “землю”.

5.12. Проверка силового трансформатора:

5.13. Проверка трансформатора напряжения:

5.14. Проверка ТСН, включенного на СШ (секцию) через разъединитель (без МВ):

5.15. Проверка шинных разъединителей:

Приложение А

ПЕРЕЧЕНЬ

3.1. ВЛ-6 – 10кВ РЭС.
3.2. ТП, РП РЭС.
3.3. МВ, ЛР, ШР, ЗН на ЛР в сторону линии отходящих от шин ПС присоединений РЭС.
4. Оборудование, находящееся в оперативном управлении начальника (мастера) группы ПС:
4.1. Отходящие от шин ПС потребительские присоединения 3 – 10кВ.

ПРИМЕЧАНИЕ:
На потребительских ПС-35кВ и тупиковых ПС-110 кВ оборудование РУ на стороне высшего напряжения, силовые трансформаторы, системы (секции) шин 6 – 35кВ находятся в оперативном ведении диспетчера ОДС и оперативном управлении потребителя.

Источник

Отыскание земли в сети с изолированной нейтралью

В электроустановках рабочим напряжением 6-35 кВ с изолированной нейтралью, при повреждении или нарушении изоляции, падении провода и т.д. возникает замыкание на землю. Режим однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью аварийным не является. Следовательно, автоматического отключения поврежденного участка электрической сети не будет.

Данный режим работы является опасным для изоляции оборудования, так как фазные напряжения при этом значительно увеличиваются. Это в свою очередь приводит к пробою изоляции и переходу из однофазного в двухфазное замыкание на землю.

Кроме того, замыкание на землю очень опасно для людей, в частности для обслуживающего персонала (при возникновении повреждения на территории ОРУ или ЗРУ). При этом высока вероятность поражения электрическим током в результате растекания токов на землю (шагового напряжения).

Следовательно, оперативному персоналу, который осуществляет обслуживание электроустановки, необходимо в кратчайший срок устранить возникшее повреждение, то есть определить место повреждения.

Замыкание на землю бывает нескольких видов: металлическое замыкание, неполное замыкание через электрическую дугу и замыкание на землю через поврежденную изоляцию токоведущих частей.

Контроль изоляции в электроустановках 6-35кВ осуществляется при помощи:

— реле минимального напряжения, которые включены на фазные напряжения ТН;

— реле напряжения, которые включены в обмотку разомкнутого треугольника;

— токовых реле, которые включены к выходу фильтра токов нулевой последовательности;

— вольтметров контроля изоляции.

Показания вольтметров контроля изоляции:

— при металлическом замыкании на землю: на поврежденной фазе прибор показывает «ноль», при этом напряжение на двух других фазах увеличивается в 1,73 раза, то есть равно линейному напряжению сети;

— при замыкании на землю через дугу: на поврежденной фазе «ноль», на других фазах напряжение увеличивается в 3,5-4,5 раз;

— при замыкании на землю через сниженное сопротивление изоляции показания вольтметра контроля изоляции несимметричны. Происходит так называемый «перекос» фаз сети.

В зависимости от выполненной схемы контроля изоляции, осуществляется сигнализация «замыкания на землю» с указанием конкретной поврежденной фазы, так и без определения фазы. В последнем случае поврежденная фаза определяется по показаниям киловольтметров контроля изоляции того или иного участка сети. Фиксировать показания вольтметров контроля изоляции необходимо в обоих случаях.

Кроме того, существуют ложное срабатывание сигнала земля.

Перечислим основные причины ложного срабатывания сигнала «земля» в сети 6-35кВ:

— значительное отличие емкостей фаз относительно земли;

— неполнофазное отключение трансформатора;

— подключение к участку сети другого некомпенсированного участка сети, в том числе автоматическое (работа АВР);

— обрыв фазы (перегорание предохранителя) по стороне ВН или НН силового трансформатора. При этом будет незначительный перекос напряжений;

— обрыв фазы (перегорание предохранителей, отключение автоматического выключателя или другая причина) трансформатора напряжения, который предназначен для контроля изоляции данного участка сети. При обрыве фазы по стороне НН одна фаза будет показывать ноль, а две другие фазное напряжение. При обрыве фазы по высокой стороне (ВН) показания приборов контроля изоляции будут несимметричные. При этом определить, сгорел предохранитель или нет по показаниям приборов сложно, так как перекос незначительный.

Рассмотрим случай незначительного перекоса фаз (ложное срабатывание сигнала замыкания на землю). Когда перегорает предохранитель по высокой стороне ТН, кратковременно появляется сигнал «земля», затем наблюдается незначительный перекос фазных и линейных напряжений. Причиной такого перекоса может быть отличные емкости фаз по отношению к земле, несимметричная нагрузка потребителя.

В данном случае можно попробовать поочередно отключить присоединения, которые питаются от данного участка сети (секции или системы шин). Если показания приборов контроля изоляции не изменяются, то высока вероятность того, что причиной такого перекоса напряжений является перегорание предохранителя по стороне ВН трансформатора напряжения.

Действия оперативного персонала электроустановки по отысканию места замыкания на «землю».

Отыскание однофазного замыкания осуществляется при помощи специального прибора или методом поочередных отключений. В данном случае производится поочередное отключение присоединений, запитанных от секции (системы) шин, где ТН показывает наличие повреждения, а также присоединения участков электрической сети, которая электрически связана с этой секцией (системой) шин.

Если после отключения линии сигнал «земля» пропал, то это свидетельствует о том, что замыкание на «землю» было на данной линии. Данное присоединение можно ввести в работу только после выяснения причины возникновения однофазного замыкания.

Если методом поочередных отключений отходящих присоединений поврежденный участок найти не удалось, то следует отключить все присоединения участка сети, где появилась «земля», убедиться в том, что сигнал о однофазном замыкании устранился. Затем необходимо поочередно включить отходящие присоединения. Если включение одной из отходящих линий совпало с появлением сигнала «земля», то данное присоединение необходимо отключить и не вводить в работу до выяснения причины срабатывания сигнала «земля».

Соответственно, если при включении в работу предварительно выведенного в ремонт присоединения появилась «земля» данное присоединение должно быть немедленно отключено.

Бывают также ситуации, когда при отключении всех отходящих линий сигнал «земля» не устраняется. Это свидетельствует о том, что возникло повреждение на оборудовании подстанции, например, на участке от силового трансформатора до секции шин включительно. Прежде всего, необходимо определить, повреждение находится на секции шин или на другом оборудовании (вводной выключатель, ошиновка от силового трансформатора до вводного выключателя).

Для этого отключаем вводной выключатель данной секции, включаем секционный выключатель. Если по секции, к которой присоединен этот участок сети, появился сигнал «земля», то повреждение находится на секции шин. Поврежденная секция должна быть выведена в ремонт для устранения повреждения.

Если сигнал «земля» отсутствует, то повреждение находится на участке от силового трансформатора до вводного выключателя секции включительно. В данном случае необходимо произвести осмотр оборудования данного участка распределительного устройства на предмет наличия повреждений. Если причиной возникновения «земли» является пробой изоляции, то, скорее всего, визуально повреждение найти не удастся.

Для отыскания повреждения необходимо вывести данный участок распределительного устройства в ремонт. Отыскание дефекта изоляции производится электролабораторными испытаниями оборудования.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

• ← земля в саду покрылась мхом что делать
• земля в сети что значит →