Заземление и зануление: что это, в чём разница и как сделать правильно
Содержание статьи
Что такое заземление
Что такое зануление
В чём разница: принципы работы
Системы заземления
Как сделать заземление на объекте
Условия поставки от компании ВЭСК
Что такое заземление
Заземление — это преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановки с землёй. Простыми словами: если внутри прибора происходит пробой фазы на корпус, ток уходит через заземляющий проводник в землю, а не через человека, коснувшегося прибора.
Что защищает заземление:
Человека — от поражения электрическим током при прикосновении к корпусу неисправного прибора
Оборудование — от выхода из строя при скачках напряжения
Здание — от возгорания при утечках тока
Нормативные документы: требования к заземлению прописаны в ПУЭ (глава 1.7) и ГОСТ 12.1.030-81.
Что такое зануление
Зануление — это электрическое соединение металлических частей электроустановки с глухозаземлённой нейтралью источника питания (трансформатора).
Этот термин пришёл из советских ПУЭ и в современной нормативной базе постепенно вытесняется понятием «автоматическое отключение питания» в системе TN.
Принцип работы: когда фаза замыкает на занулённый корпус, возникает искусственное короткое замыкание. Ток резко возрастает, и защитный автомат мгновенно разрывает цепь.
Ключевое отличие от заземления: при занулении ток не «уходит в землю», а создаёт ток КЗ, который заставляет автомат отключиться.
В чём разница: принципы работы
Сравнение двух подходов:
Признак
Защитное заземление
Зануление
С чем соединяют корпус
С локальным заземлителем (контуром в грунте)
С глухозаземлённой нейтралью источника через PE/PEN
Принцип защиты
Снижение напряжения прикосновения, отвод тока в землю
Создание тока КЗ — отключение автоматом
Что отключает аварию
УЗО (по току утечки) либо ток КЗ через заземлитель
Автомат/предохранитель (по току КЗ)
Где применяют
Сети с изолированной нейтралью (IT); система TT — корпус на свой заземлитель
Только сети с глухозаземлённой нейтралью — системы TN
Зависимость от целости нуля
Не зависит: PE отделён от рабочего нуля
Зависит: при обрыве PEN корпус может оказаться под фазой
Важно: в системе TN нельзя использовать только заземление без зануления — отдельный заземлитель без связи с нейтралью не создаёт ток КЗ нужной величины, автомат не отключится, а корпус останется под опасным потенциалом.
Системы заземления
Существует пять систем заземления для сетей до 1000 В:
TN-C — устаревшая система
Нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) проводники совмещены в одном PEN на всём протяжении
Применялась в старом жилом фонде, в новом строительстве запрещена
Главная опасность: при обрыве PEN на корпусах занулённых приборов появляется опасный потенциал
TN-S — самая безопасная
PE и N разделены на всём протяжении от подстанции до потребителя
Используется в новом строительстве, на ответственных объектах
Минимальный риск поражения током при обрыве нуля — корпуса остаются на заземлении
TN-C-S — переходный вариант
На участке от подстанции до ввода — совмещённый PEN (как в TN-C)
На вводе в здание PEN расщепляется на PE и N, дальше работает как TN-S
Типовая система для объектов в старых сетях
Уязвимость: на участке до точки разделения сохраняется опасность обрыва PEN
TT — индивидуальное заземление
Нейтраль источника заземлена, но корпуса потребителей соединены с собственным заземлителем (не с PEN-проводником сети)
Распространена на объектах с воздушным вводом
Плюс: автономна, не зависит от повреждений в общей сети
Минус: обязательно требует УЗО, так как тока КЗ может не хватить для срабатывания автомата
IT — для особых объектов
Нейтраль источника изолирована от земли
Применяется в медицинских учреждениях, на шахтах, в местах с высокими требованиями безопасности
Как сделать заземление на объекте
Заземление на промышленных и коммерческих объектах — это не «вбить штырь в землю», а инженерная система, которая проектируется и монтируется в соответствии с ПУЭ и требованиями проекта.
Виды заземляющих устройств
Тип
Описание
Где применяется
Контурное заземление
Электроды размещаются по периметру здания или в виде сетки под полом
Промышленные цеха, трансформаторные подстанции, объекты с большим оборудованием
Глубинное заземление
Вертикальные электроды глубиной 5–30 м, соединённые горизонтальной полосой
Объекты с высокими требованиями к сопротивлению, сложными грунтами (скала, вечная мерзлота)
Модульно-штыревое
Сборные глубинные заземлители с резьбовыми соединениями (не сварка), глубина до 30 м, сопротивление ниже 10 Ом
Там, где ограничена площадь или недопустима сварка (склады ГСМ, взрывоопасные зоны)
Естественное заземление
Использование металлических конструкций здания, арматуры фундамента, трубопроводов
Дополнительно к искусственному заземлению, для снижения общего сопротивления
Проектирование: с чего начинается работа
Заземление проектируется на этапе строительства. Основные этапы:
Инженерные изыскания — измерение удельного сопротивления грунта на участке (от него зависит, сколько электродов понадобится и на какую глубину их забивать)
Расчёт сопротивления заземлителя — определение количества и глубины электродов, длины соединительных шин
Выбор типа заземляющего устройства — контурное, глубинное или комбинированное
Расчёт токов КЗ и термической стойкости — заземлитель должен выдержать ток короткого замыкания без повреждения
Разработка чертежей и спецификаций
Монтаж контурного заземления (типовой вариант для объектов)
Для большинства объектов используется контурное заземление — электроды по периметру здания.
Что понадобится:
Вертикальные электроды — стальной уголок 50×50×5 мм или штырь длиной 2–3 м, забиваемые в грунт
Горизонтальная полоса — стальная полоса 40×4 мм, соединяющая вертикальные электроды
Сварочный аппарат — для соединения электродов (сварка сплошным швом)
Порядок монтажа:
Разработка траншеи глубиной 0,5–0,8 м по периметру здания (на расстоянии не менее 1 м от фундамента). Глубина зависит от климатической зоны — контур должен находиться ниже глубины промерзания (в некоторых регионах до 1,5 м).
Забивка вертикальных электродов с шагом 3–5 м. Верхний конец остаётся на 0,5–0,7 м ниже уровня земли для соединения с полосой. В скальных грунтах используются глубинные заземлители или бурятся скважины.
Соединение электродов горизонтальной полосой по периметру. Соединения — только сваркой сплошным швом. Болтовые соединения в грунте не используют — они корродируют и теряют контакт.
Антикоррозионная обработка — сварочные швы очищают и покрывают антикоррозионным составом. Сами электроды и полосу не красят — краска изолирует металл от грунта и ухудшает проводимость.
Вывод к зданию — от контура протягивают стальную полосу до стены здания. Через болтовое соединение (контрольный зажим) подключается медный проводник сечением 10–16 мм², который заводится в ГРЩ или ВРУ на главную заземляющую шину (ГЗШ). Болтовое соединение предусмотрено для замера сопротивления.
Замер сопротивления — после монтажа обязательно проводятся замеры. Прибором фиксируют сопротивление растеканию тока — оно должно соответствовать нормам для данного объекта. Если сопротивление выше, добавляют электроды.
Обратная засыпка — траншею засыпают однородным грунтом без мусора, камней и строительных отходов. Трамбовка обязательна.
Нормы сопротивления заземления
Тип объекта
Допустимое сопротивление
Промышленное предприятие с напряжением до 1000 В
Не более 10 Ом, при мощности генератора >100 кВА — не более 4 Ом
Объекты с напряжением выше 1000 В
Не более 0,5 Ом для больших токов замыкания
Телекоммуникационное оборудование, серверные
Не более 4 Ом
Подстанции и распределительные устройства
Не более 4 Ом
Взрывоопасные зоны
Не более 1 Ом
Что нельзя делать на объекте
Запрет
Почему
Использовать болтовые соединения в грунте
Коррозия разрушает контакт за один-два сезона
Красить электроды и полосу
Краска изолирует металл от грунта, ухудшая проводимость
Соединять заземление с трубами водопровода/отопления
При пробое потенциал попадёт на стояк и может ударить током в другой части здания
Использовать PEN-проводник как единственный заземлитель в системе TT
Это смешивание систем TN и TT — защита не работает
Ставить автоматы в цепь заземляющего проводника
Разрыв защитного проводника недопустим
Условия поставки от компании ВЭСК
Компания ООО «ВЭСК» осуществляет поставки оборудования для систем заземления и молниезащиты: заземлители, шины заземления, комплектующие для монтажа контуров, а также электрощитовое оборудование и аппараты защиты.
О нас:
15+ лет в B2B-поставках. За годы работы выстроили систему комплектации объектов различной сложности. Понимаем специфику вашего проекта, обеспечиваем комплексное закрытие всей заявки, несём ответственность за сроки и взятые на себя обязательства.
Нам доверяет оборонная промышленность. Мы — официальный поставщик для предприятий оборонного комплекса. Это особая планка надёжности, качества и строгого соблюдения обязательств.
Персональный инженер-консультант. Ваш менеджер — технически грамотный специалист. Он разбирается в электрике, проверит спецификацию, просчитает проект и поможет избежать ошибок и лишних затрат. Вы получаете не просто обработку заявки, а персональное инженерное сопровождение на всём этапе закупки.
Отправьте заявку на расчёт поставки под ваш объект на электронную почту zakup@rtk35.ru. Наш специалист подготовит коммерческое предложение и свяжется с вами для уточнения деталей.