Что следует знать о заземлении?
Различные бытовые электроприборы окружают нас ежедневно. Они облегчают домашние хлопоты, ускоряют работу по хозяйству, избавляют от утомительных и монотонных действий. Тем удивительнее, что в условиях постоянного совершенствования производителями своей техники, добавления новых функций и возможностей, остаётся вероятность поражения током прямо от корпусов приборов. Сегодня мы разберёмся, почему так происходит и каковы шансы осуществить корректное заземление бытовых устройств.
Заземление было изобретено с целью предотвратить или свести к минимуму губительное воздействие тока на человека в случае его касания к корпусу домашнего прибора, на котором вдруг оказывался электрический потенциал. Вместе с тем, во многих отечественных многоэтажках установлены розетки всего с двумя гнёздами, то есть заземление отсутствует на глобальном уровне. Некоторые люди решают переделать проводку таким образом, чтобы существующая система TN-C (без заземления) превратилась в TN-C-S (с заземлением путём зануления на вводе). Однако на практике такой подход, напротив, делает домашнюю электросеть ещё более опасной, чем до вмешательства.
Типы проводки и заземления
Большинству украинцев наиболее привычна система TN-C. Она состоит из двух проводов, а потому и в розетках мы наблюдаем всего два гнезда. Один из проводов подводит фазу, а второй фактически сочетает в себе функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) заземляющего проводника. Этот комбинированный провод, называемый PEN, тянется в наши квартиры непосредственно от ближайшей трансформаторной подстанции. Он заводится в постройку без разделения на две своих составляющих.
Чтобы при такой схеме подключения мастер произвёл защитное зануление в розетках, он должен подключить в них нулевые кабеля не только к клеммам нуля, но и к клеммам заземления. В случае, если по каким-либо причинам фазное напряжение окажется на корпусе подключённого к такой розетке прибора, произойдёт короткое замыкание, на которое мгновенное отреагирует автоматический выключатель в щитке. Предполагается, что такой способ относительно эффективен в качестве защиты человека от поражающего действия электротока.
Тем не менее, основным недостатком данного решения является очевидное отсутствие технического резерва. Если вследствие каких-либо обстоятельств между трансформаторной подстанцией и местом ввода питания в жильё или же точкой подключения защитного зануления в розетке и квартирным распределительным щитком случится разрыв нулевой жилы, на корпусах приборов появится фаза. Поясним читателям, почему данная ситуация ещё опаснее, чем в случае полного отсутствия заземления. Если представить себе обычную двухпроводную сеть и ситуацию, в которой нулевой проводник взял и оборвался (без пробоя фазной жилы на корпус) устройство попросту не будет работать. Подключая его к сети, Вы обнаружите, что оно не включается. Если же в розетке коммутировано зануление, при включении прибора через её внутренние соединения фаза перейдёт на заземляющую клемму, а оттуда назад по шнуру питания к корпусу прибора. То есть, вместо того, чтобы отвести опасный потенциал, такой тип соединения, наоборот, будет его подводить.
Отличие системы TN-C-S от описанной выше TN-C состоит в том, что здесь совмещённый PEN-проводник всё же разделяется на PE и Nпри входе в здание или квартиру. Совершенно очевидно, что в такой сети точно так же при обрыве комбинированного проводника до места разветвления на клемме заземления появится фаза. В целом, данная схема подключения более безопасна, но для её корректной реализации необходимо выполнить ряд требований. В частности, ПУЭ предписывает обеспечить максимальную механическую устойчивость кабеля и мест его присоединения, организовать повторное заземление PEN-проводника до входа в здание и сформировать отдельную PE-шину в общем щитке.
Когда потребители берутся самостоятельно трансформировать систему TN-C в TN-C-S, они часто пренебрегают нюансами. Первая представляется им полностью равноценной второй по своей сути, с той лишь только разницей, где будет производиться расщепление – в общедомовом шкафу, в этажном щите, в шине домашнего щитка или в розетке. При этом часто даже не поднимается вопрос анализа существующей конструкции питающей сети. К примеру, если это здание советской постройки, сталинка или хрущёвка, даже в глобальной системе здесь может быть нигде не предусмотрено подключение проводки к заземляющему контуру, помимо оборудования трансформаторной подстанции.
Таким образом, старая проводка попросту не приспособлена ни к какому переоборудованию. Повторное заземление нулевого проводника отсутствует, а потому опасный фазный потенциал при попадании на корпус не будет отводится в землю. Кроме того, возраст проводов совершенно очевидно не подпадает под требование обеспечить должную механическую стойкость соединения. Как и было сказано ранее, в подобных условиях самостоятельное оборудование зануления – ещё более опасная затея, чем продолжение эксплуатации бытовой техники вообще без заземления.
Всё современное электрооборудование выпускается с расчётом на эксплуатацию в сетях с проводкой, выполненной по трёхпроводной системе TN-S, где применяется отдельный PE-проводник. Производители понимают, что их техника может даже при корректном использовании оказаться под напряжением. Нарушение защитного слоя изоляции шнура питания или токоведущего провода или кабеля, поломка в коммутационной клемме – все эти неприятности сегодня принято предупреждать путём организации заземляющего контура. Если он присутствует в Вашей квартире, то полностью нейтрализовать потенциальные опасности должна установка УЗО во вводном щитке. Как только будет обнаружен ток утечки через третий, защитный провод, дифференциальная защита реагирует и обесточивает участок цепи.
УЗО построено на принципе балансирования токов: условное его количество, вернувшееся от потребителей в щиток, должно быть равно ушедшему к ним ранее. При обнаружении перекоса, диагностируется утечка и орган сравнения запускает режим аварийного выключения. Пробой фазы на корпус и отток потенциала через заземляющий провод как раз и есть показателем такого дисбаланса. Важнейшим техническим аспектом в данном контексте является то, что все манипуляции с защитной автоматикой произойдут полностью без участия человека и даже в его отсутствие.
В двухпроводной сети, то есть системе TN-C, эффективность УЗО в силу объяснимых причин ниже. Даже если внутри Вашей техники произойдёт пробой на корпус, электрический потенциал фактически останется на приборе. Поскольку пути стекания тока в виде заземляющего провода нет, а бытовая техника вряд ли имеет ножки с металлическим основанием, способным отвести потенциал в ту поверхность, на которой она установлена, УЗО не зафиксирует разницу. Если к корпусу прибора прикоснётся человек, он может получить электроудар, но не всякое УЗО сумеет отреагировать даже на это, ведь тело станет такой же частью токопроводящего контура, как и бытовая техника. Мгновенное отключение случится лишь тогда, когда человек одновременно с касанием к опасному прибору, будет соприкасаться с чем-то другим – например, водопроводным краном. Тогда организм станет проводником фазы, а электропотенциал будет сразу же слит через систему водоснабжения, спровоцировав дисбаланс внутри органа сравнения параметров тока УЗО. Да, человек в данном случае всё равно испытает неприятные ощущения, однако время воздействия напряжения будет невелико, а автоматика гарантирует, что аварийный режим вообще прекратится, чего бы не было при полном отсутствии дифференциальной защиты.
Самое время вернуться к занулению розеток. Мы хотели бы повторно предостеречь читателей от подобных действий. Многие домашние умельцы, которые имеют доступ к этажному щитку или общедомовому шкафу, замечают, что проводники PE и N в нём объединяются. Из этого делается ошибочный вывод, что перемычка в розетке обойдётся дешевле – не придётся тянуть новый трёхжильный кабель или добавлять ещё один провод к имеющимся.
Проанализируем плюсы и минусы такого решения. Пожалуй, только один аспект здесь можно отнести к разряду положительных – это мгновенное отключение автомата в щитке при пробое фазы на корпус с занулением. Вероятность того, что человек почувствует электрический потенциал, крайне мала. С другой стороны, опасности подстерегают на каждом шагу. Если хозяева или приглашённые электрики при замене устаревшей розетки просто поменяют местами подводящие ток провода, человек окажется в опасности. Точно так же может произойти, если перевернуть штепсель с заземляющим контактом на шнуре питания нового прибора. В обеих ситуациях на корпусе устройства окажется фазный потенциал. Без наличия дифзащиты в домашнем щитке надеяться на отключение автоматики не приходится. А если при этом коснуться другой рукой к трубопроводам отопления или водопровода, можно получить большой разряд тока, угрожающий жизни и здоровью.
Если после всего этого перепутать провода в распределительной коробке, фаза также может оказаться в неверном месте. Ещё опаснее, если после этого окажутся перепутанными жилы в выключателе, в результате чего он будет размыкать не фазу, а ноль. Такая ситуация опасна как для человека, так и для техники.
Порой хозяева домов с обычной двухпроводной системой решают самостоятельно «добавить» к своей сети заземляющий кабель. Для этого они подводят его к стоякам водопровода, отопления или канализации, присоединяются к другим подъездным коммуникациям, опорам лифтовых шахт, мусоропроводам и пр. Такое решение не всегда эффективно, а порой и опасно. К примеру, сейчас крайне популярно заменять участки старых металлических труб полипропиленовыми, которые не проводят ток. Стоит кому-то из соседей ниже заменить у себя коммуникации – и никакой пользы в таком «заземлении» нет. Кроме того, подобные неприспособленные объекты-заземлители сами могут оказаться под напряжением в случае аварии какого-либо характера (обвала, последствий грозы, обрыва высоковольтных проводов на улице). По самодельному заземлению ток «поднимется» в квартиры и повредит технику.
Сегодня, когда в домах много дорогостоящей техники, работают компьютеры и светят дорогие люстры, а люди знают гораздо больше о электробезопасности, спрос на качественное заземление растёт. Некоторые хозяева пытаются проложить индивидуальный контур, но такое удовольствие в полной мере доступно только жителям первых этажей или частных домов. Что касается всех остальных, в Украине на государственном уровне действует проект постепенного перехода к трёхпроводной системе. Он предполагает, что на этапе очередного капремонта сотрудниками профильных организаций за счёт ЖЭКа, ОСМД или других инвесторов будут заменяться общедомовые и подъездные коммуникации. Важно обратить внимание, что перед мастерами не ставится задача оборудовать заземлением каждую квартиру и электроточки в ней. Зона их ответственности ограничивается местами общего пользования. Далее должна вступить в силу инициатива хозяев квартир. При проведении ремонта в доме они получат возможность переподключиться к подъездному щитку по системе TN-S.
Справедливости ради, следует сказать, что данная государственная программа реализуется крайне медленно и весьма избирательно. Никто не сможет назвать сроки, в которые она дойдёт до Вашей многоэтажки. Тем не менее, многие уже сегодня стараются заложить в стены трёхжильную проводку, чтобы в последующем осталось только подключить её к подъездной заземляющей шине. С точки зрения безопасности важно подготовить защитный провод, но не подключать его нигде в розетках. Почему? Да потому что при подключении жёлто-зелёной жилы в розетках в систему будет добавлен проводник без конечного стока электрического потенциала. Кроме того, это может добавить проблем в случае выхода из строя какого-то одного прибора в доме, из-за чего по общим заземляющим проводам и штепселям от другой техники может произойти электропробой на корпус или замыкание с возгоранием. Лучше просто потратить полчаса потом, после коммутации заземления на этаже, на присоединение третьей жилы в каждой розетке.
