Чем «земля» отличается от «нуля»?

У людей, которые не имеют профессиональной электротехнической подготовки часто вызывают вопрос понятия «ноль» и «земля» на в схемах электроснабжения – их нередко принимают за одно и то же. В некоторых случаях это действительно так, но в большинстве случаев Земля и Ноль разделены и выполняют разные функции. В чем же разница?
 

Два вида электросхем

Итак, в России, в зависимости от объекта электрификации, используется два типа электрических систем:

- Линейная – промышленная трехфазная схема для питания объектов высокой мощности потребления (380V). Использует три питающих витых провода (в каждом – Фаза, Ноль, Земля).

- Фазная – бытовая двухфазная схема питания невысокой потребляющей мощности (220V). Использует три питающих провода – Фаза, Ноль, Земля.

Бытовая сеть, в свою очередь, может монтироваться по трем схемам – TN-C, ТТ и TN-C-S. Схемы имеют разный принцип подключения и разный уровень надежности:

- TN-C (PEN) – старая двухкабельная схема питания (Фаза-Ноль), где Ноль и Земля совмещены и заземляются «на корпус» (батарея, трубы водоснабжения и т.п.);

- TN-C-S – новая трехкабельная схема подключения, где есть Фаза, Ноль и Земля, а Земля-Ноль подключаются совместно на шину заземления в щитовой.

- ТТ – новая трехкабельная схема питания, где Фаза, Ноль и Земля подключаются в щитовой отдельно на шину.

Старые PEN-сети ненадежны и более-менее безопасны там, где в доме небольшой набор энергопотребляющих приборов. Если же в жилых помещениях – масса бытовой техники и электроники, необходимо обязательно использовать современные трехкабельные схемы электроподключения, где Земля подведена к каждой розетке, а кабели Нуль и Земля в щитовой крепятся на заземляющую шину.

Таким образом, Нуль и Земля в старых электросетях действительно объединены, но в новой электросистеме принципиально разделены и выполняют разные задачи.

ПУЭ: «Нуль» и «Земля»

Согласно «Правилам эксплуатации электроустановок» понятия функции «Земли» и «Нуля» действительно различны:

- «Ноль» (N) – нулевой рабочий проводник, который используется для питания электроприемников с потреблением до 1 кВт, подключенных к 1-фазным или 3-фазным сетям питания с глухозаземленными нейтралью, выводом или точкой источника (ПУЭ, 1.7.18.а).

-  «Земля» (РЕ) – нулевой защитный проводник, который используется для защиты людей от поражения током сетей питания электроприемников мощностью до 1 кВт с глухозаземленной нейтралью (ПУЭ, 1.7.17).

То есть, исходя из формулировок ПУЭ, Ноль (N) обеспечивает замкнутый контур электросети, через который перетекает разность электрического потенциала, что обеспечивает надежную работу электросети. Земля (PE) принимает разность потенциала (заряд) с оборудования, снимает с него напряжение и выводит ток в землю, обеспечивая безопасность сетей.

 

Проще говоря, Ноль используется для защиты электрооборудования в сети, а Земля – для защиты пользователей электричества.

Разница между схемами ТТ и TN-C-S

Оба вида современных систем электропитания используют Ноль и Землю, коммутируя их на шину заземления в распределительном щитке.

Ноль замыкает контур цепи, Земля отводит разницу потенциалов. Однако делается это по-разному.

- В цепи ТТ (полное заземление) кабель Земли – это автономная сеть, подключенная к корпусу каждого электроприбора и на заземляющую шину. Если возникает опасный электропотенциал (пробой), равный входящему напряжению (220V), напряжение по кабелю уйдет в землю. Этот вариант цепи – наиболее надежный.

- В цепи TN-C-S (совместное заземление) электрооборудование, на котором возникает нагрузка, заземляется через кабель Ноль. Тогда кабель работает и как нейтраль, и как заземляющая линия. Но кабель Нуля должен коммутироваться не на корпус электроприбора, а на его питающую проводку, либо на общую розетку. 
 

 

Важно! Опасность второго метода в том, что заземление через Ноль на розетку можно разомкнуть, вынув вилку из розетки. Таким образом без заземления могут остаться и другие электроприборы, которые остаются подключенными к сети. Чтобы этого не произошло, в сети должен быть выключатель, который отключает питание всех электроприборов при отключении Нуля. Это сложно и трудоемко.

Таким образом, оптимально надежный и безопасный для потребителей вариант электрической сети в доме или квартире – это электропроводка, в которую сразу вмонтирован заземляющий кабель, то есть схема ТТ. В этом случае не придется использовать ноль в качестве совместного заземления, что не является его основным назначением.