Help по заземлению и безопасности!

"Пощипывание" от незаземленного электроприбора.

alexander_ua написал : А скажите, вот если микроволновку или стиралку, или холодильник включить в розетку без третьего провода - при касании корпуса "ощущается ток" - не пощипывает, но что-то чувствуется. Это есть неисправность? Не будет ли это поводом для срабатывания УЗО?

Во многих бытовых приборах на входе есть помехоподавляющий сетевой фильтр (см. рисунок).
При отсутствии защитного зануления, на корпусе электроприбора через емкостный делитель напряжения, образованный в таком случае конденсаторами С1 и С2, появится потенциал около 110В (220/2). Хотя напряжение и большое, но максимальный ток, который может пойти при прикосновении к такому прибору, ограничен емкостным сопротивлением конденсаторов, и при указанных типовых номиналах не превышает 0,3мА. Такой ток безопасен для человека, и ощущается лишь как "пощипывание" при прикосновении. При наличии зануления/заземления через конденсатор фильтра на защитный проводник постоянно будет течь указанный ток. Этот ток, хотя и является утечкой "с точки зрения" УЗО, но слишком мал для того, чтобы вызвать срабатывание даже 10-миллиамперного УЗО. При большом количестве приборов с фильтрами (компьютерный класс) сумма этих токов (в сочетании с различными помехами в сети) могут вызывать срабатывание УЗО. В быту такой проблемы, как правило, нет.

Однако нужно учитывать, что хотя по указанным причинам даже исправный прибор может "щипаться" при прикосновении, "пощипывание" может быть вызвано и повреждением или старением изоляции внутри прибора. Для проверки этой версии нужно измерить сопротивление изоляции с помощью специального прибора - мегаомметра. От обычных омметров, мультиметров и тестеров мегаомметр отличается тем, что во время измерения прикладывает к объекту значительное напряжение (500, 1000, 2500В, в зависимости от модели и режима), что позволяет обнаруживать такие дефекты изоляции, которые обычный мультиметр "не видит". Изоляция бытовых приборов измеряется обычно при напряжении 500В, между закороченными между собой штырями сетевой вилки и открытыми проводящими частями прибора. Кроме того, должно проверяться сопротивление металлической связи между защитным контактом сетевой вилки и открытыми проводящими частями прибора.

При попытках измерения напряжения на корпусе прибора нужно учитывать, что у [относительно] исправного прибора оно "попадает" на корпус через довольно большое сопротивление изоляции или емкостное сопротивление конденсаторов фильтра. Это сопротивление порой оказывается больше, чем входное сопротивление измерительного прибора (1 МОм для распространенных мультиметров 830-й серии ("маленькие") и 10 МОм для приборов 890-й серии. У стрелочных тестеров входное сопротивление на пределе "300 В" составляет ок. 1 МОм, а на "30 В" - всего 100кОм). Получение достоверноего результата измерения напряжения возможно лишь в том случае, когда вольтметр имеет входное сопротивление, гораздо большее, чем внутреннее сопротивление объекта измерения. В противном случае в момент подключения вольтметра напряжение "подсаживается" и результат измерения будет сильно занижен, тем сильнее, чем меньше входное сопротивление вольтметра. Вполне возможна ситуация, когда отвертка-индикатор при прикосновении к корпусу прибора светится, а вольтметр показывает на корпусе напряжение всего несколько вольт - это означает, что сопротивление, через которое на корпус "приходит" потенциал, гораздо больше, чем входное сопротивление вольтметра, и при входном сопротивлении вольтметра 1МОм (да даже при 100кОмах) это в первом приближении означает, что прибор безопасен, его сопротивление изоляции достаточно велико.

Kamikaze написал : Такой ток безопасен для человека, и ощущается лишь как "пощипывание" при прикосновении.

Небольшое уточнение: Токи менее 1 мА не ощущаются совсем. Ощущение "пощипывания" вызывает короткий импульс тока разряда конденсатора фильтра в момент появления контакта. Этот импульс может достигать десятков миллиАмпер, но имеет длительность всего в несколько миллисекунд. Именно поэтому такое "пощипывание" через фильтры сильнее при случайном прикосновени (при множественном повлении и исчезновении контактов), чем при уверенном взятии рукой.

При наличии на коже небольших ранок или царапин значение приобретает уже не сама величина тока, а его плотность через повреждённый участок кожи и "пощипывание" может ощущаться даже при нескольких микроАмперах.

В любом случае на субьективных ощущениях "пощипывания" без проведения инструментальных измерений невозможно сделать никаких выводов о состоянии и правильности подключения оборудования.

Kamikaze написал : измерить сопротивление изоляции с помощью специального прибора - мегаомметра

Грубую оценку утечки на корпус можно произвести с помощью стрелочного тестера в режиме измерния переменного ТОКА (амперметра) на максимальном пределе, присоединив длинным проводником одну его клемму к шине PE или PEN (корпусу лестничного щита) и аккуратно и кратковременно прикоснувшись щупом к корпусу "подозрительного" прибора.
Если тестер НЕ имеет защиты или встроенного предохранителя очень желательно включить в цепь измерения тока автоматический выключатель на 10А или менее.

Измерение напряжения на корпусах с помощью цифровых тестеров или вольтметров имеет смысл только при параллельном подключении к их щупам какой-либо омической нагрузки, например, лампочки накаливания.

Измерение напряжения на корпусах с помощью различных индикаторов смысла не имеет и никакой информации не даёт.

Arr написал : Грубую оценку утечки на корпус можно произвести с помощью стрелочного тестера в режиме измерния переменного тока на максимальном пределе, присоединив длинным проводником одну его клемму к шине PE или PEN (корпусу лестничного щита) и аккуратно и кратковременно прикоснувшись щупом к корпусу "подозрительного" прибора.
Если тестер НЕ имеет защиты или встроенного предохранителя очень желательно включить в цепь измерения тока автоматический выключатель на 10А или менее.

Если тестер не имеет защиты, а прибор имеет "конкретный" пробой фазы на корпус, то будет большой бабах, и хорошо, если все обойдется только смертью тестера (мультиметра). Даже если защита есть, не уверен, что она в таких условиях сможет спасти тестер. Для безопасного измерения достаточно последовательно с тестером включить резистор 10кОм, 2Вт. Сопротивление изоляции собственно электроприбора составит: Rиз. = (220-Rрез.*I)/I А еще проще (и лучше) - включить последовательно с тестером (в режиме амперметра) обычную лампочку 100Вт. Свечение лампочки незамедлительно укажет на недопустимое состояние электроприбора, в остальных случаях сопротивлением лампочки можно пренебречь.

Arr написал : Измерение напряжения на корпусах с помощью различных индикаторов смысла не имеет и никакой информации не даёт.

Скажем так: при трехпроводке свечение/пищание адекватного индикатора укажет на неисправность системы зануления. При двухпроводке - да, не информативно.

Kamikaze написал : А еще проще (и лучше) - обычную лампочку 100Вт

Согласен, так безопаснее. Подключаем длинный провод от шины PE щита к амперметру,
берём одной рукой за стекло лампочку, другой щуп амперметра, касаемся щупом амперметра цоколя лампочки, а центральным контактом лампочки корпуса подозрительного прибора, смотрим на амперметре ток.

Kamikaze написал : а прибор имеет "конкретный" пробой фазы на корпус

Обычно прежде всего производят измерения сопротивления между контактами вилки и корпусом обычным тестером-омметром, а "конкретный" пробой такой способ обнаруживает.

Kamikaze написал : при трехпроводке свечение/пищание адекватного индикатора укажет на неисправность системы зануления

Однако, отсутствие свечения/пищания индикатора вовсе не будет свидетельствовать об исправности PE проводников. :(

Arr написал : Подключаем длинный провод от шины PE щита к амперметру,
берём одной рукой за стекло лампочку, другой щуп амперметра, касаемся вторым щупом амперметра цоколя лампочки, а центральным контактом лампочки корпуса подозрительного прибора, смотрим на амперметре ток.

У многих есть проблемы с взрывающимися лампочками. Руку не оторвет, но все же... Ввинчиваем обычную ЛМ в настольную лампу (торшер, бра etc.) (если до этого там стояла "сберегайка" и т.п.), включаем, один штырь сетевой вилки прикладываем к подозрительному прибору, ко второму - прикладываем щуп тестера. Вместо РЕ от этажного щита сойдет ноль из соседней розетки. При неимении настольной лапы под обычные ЛН, берем "голую" лампочку за колбу через сухое полотенце.

Система уравнивания потенциалов (СУП).

Даже если все электроприборы в доме занулены (заземлены), может возникнуть ситуация, когда появится опасная разность потенциалов между корпусами электроприборов и сторонными проводящими частями (водопроводом, ж/б полами, батареями...). Например:

• обрыв нулевого провода ВЛ (а то и схлестывание фазы с оборванным нулем) - нулевой провод окажется под потенциалом, и, хотя его повторное заземление на вводе в дом снизит его потенциал, он может быть опасным. Под этим же потенциалом окажутся электроприборы, заземленные по системе TN-C-S.
• замыкание фазы на заземленный корпус электроприбора в системе ТТ с отказом УЗО - под потенциалом окажутся все заземленные приборы.
• появление потенциала на водопроводе из-за короткого замыкания в этом же или в соседнем доме.
• появление потенциала на водопроводе из-за пробоя в насосе и отказе УЗО (автомата).
• грозовые перенапряжения
• перепутывание нулевого и фазного проводников на вводе в здание из-за неквалифицированного вмешательства
• пробой или замыкание цепей высшего напряжения (6 или 10 кВ) на цепи низшего напряжения (0,4кВ) или корпус КТП.
• и т.д. и т.п. В таких ситуациях становится опасным одновременное прикосновение к зануленным (заземленным) электроприборам и сторонним проводящим частям или прикосновение к электроприборам, стоя на проводящем полу. Для защиты от этого:

ПУЭ-7 написал : 1.7.78. При выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена система TN, и заземлены, если применены системы IT или ТТ. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети. В электроустановках, в которых в качестве защитной меры применено автоматическое отключение питания, должно быть выполнено уравнивание потенциалов. Для автоматического отключения питания могут быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки или на дифференциальный ток.

Во всех жилых домах должно применяться защитное автоматическое отключение питания с помощью автоматов в сочетании с занулением (см.) и/или УЗО с занулением или заземлением.

СУП, несмотря на "страшное" название, представляет собой просто шину (ГЗШ), к которой подключаются проводники от всех нижеперечисленных проводящих частей, имеющихся в здании.

ПУЭ-7 написал : 1.7.82. Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части (рис. 1.7.7): 1) нулевой защитный РЕ- или РЕN-проводник питающей линии в системе TN; 2) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и ТТ; 3) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель); 4) металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п. Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания; 5) металлические части каркаса здания; 6) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды следует присоединять к шине РЕ щитов питания вентиляторов и кондиционеров; 7) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий; 8) заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления; 9) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей. Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание. Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине (1.7.119-1.7.120) при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.

ПУЭ-7 написал : 1.7.83. Система дополнительного уравнивания потенциалов должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток. Для уравнивания потенциалов могут быть использованы специально предусмотренные проводники либо открытые и сторонние проводящие части, если они удовлетворяют требованиям 1.7.122 к защитным проводникам в отношении проводимости и непрерывности электрической цепи.

Главная заземляющая шина В частном доме ГЗШ может быть:

• установлена отдельно (например, в месте ввода в дом трубопроводов) и соединена с шиной РЕ домового щитка проводом соответствующего сечения.
• совмещена с шиной РЕ щитка. В этом случае проводники от трубопроводов и прочих проводящих частей подключаются непосредственно к шине РЕ.

ПУЭ-7 написал : 1.7.119. Главная заземляющая шина может быть выполнена внутри вводного устройства электроустановки напряжением до 1 кВ или отдельно от него. Внутри вводного устройства в качестве главной заземляющей шины следует использовать шину РЕ. При отдельной установке главная заземляющая шина должна быть расположена в доступном, удобном для обслуживания месте вблизи вводного устройства. Сечение отдельно установленной главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (PEN)-проводника питающей линии. Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин не допускается. В конструкции шины должна быть предусмотрена возможность индивидуального отсоединения присоединенных к ней проводников. Отсоединение должно быть возможно только с использованием инструмента. В местах, доступных только квалифицированному персоналу (например, щитовых помещениях жилых домов), главную заземляющую шину следует устанавливать открыто. В местах, доступных посторонним лицам (например, подъездах или подвалах домов), она должна иметь защитную оболочку - шкаф или ящик с запирающейся на ключ дверцей. На дверце или на стене над шиной должен быть нанесен знак "ЗАЗЕМЛЕНИЕ".

1.7.120. Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (PEN)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям 1.7.122 к непрерывности и проводимости электрической цепи.

ПУЭ-7 написал : Проводники системы уравнивания потенциалов

1.7.136. В качестве проводников системы уравнивания потенциалов могут быть использованы открытые и сторонние проводящие части, указанные в 1.7.121, или специально проложенные проводники, или их сочетание. 1.7.137. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если сечение проводника уравнивания потенциалов при этом не превышает 25 мм2 по меди или равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов в любом случае должно быть не менее: медных - 6 мм2, алюминиевых - 16 мм2, стальных - 50 мм2. 1.7.138. Сечение проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее: при соединении двух открытых проводящих частей - сечения меньшего из защитных проводников, подключенных к этим частям; при соединении открытой проводящей части и сторонней проводящей части - половины сечения защитного проводника, подключенного к открытой проводящей части. Сечения проводников дополнительного уравнивания потенциалов, не входящих в состав кабеля, должны соответствовать требованиям 1.7.127.

ПУЭ-7 написал : 1.7.127. Во всех случаях сечение медных защитных проводников, не входящих в состав кабеля или проложенных не в общей оболочке (трубе, коробе, на одном лотке) с фазными проводниками, должно быть не менее: 2,5 мм2 - при наличии механической защиты; 4 мм2 - при отсутствии механической защиты. Сечение отдельно проложенных защитных алюминиевых проводников должно быть не менее 16 мм2.

Сообщения, касающиеся вопроса организации системы заземления цеха выделены в отдельную тему: Организация системы заземления цеха (сообщ-я выделены из темы Help по заземлению...)

Kamikaze написал : Если РЕ соединен только с местным ЗУ и не соединен с нулем ВЛ (система ТТ), то при пробое фазы на корпус электроприбора, ток замыкания, из-за сравнительно большого сопротивления местного ЗУ, будет недостаточным для надежного быстрого отключения автомата, в этом случае защитить может только УЗО.

А каким должно быть сопротивление растеканию для эффективной работы АВ в системе ТТ?

fox.msc написал : А каким должно быть сопротивление растеканию для эффективной работы АВ в системе ТТ?

Проблема в том, что срабатывание АВ в системе ТТ определяется суммой сопротивлений местного ЗУ и общего сопротивления ЗУ КТП и ВЛ. Последнее неподвластно организатору ТТ и по нормативам не должно превышать 4 Ом, и вряд ли оно намного меньше. Даже если местное ЗУ будет с сопротивлением 1 Ом, то ток замывания составит 220/(1+4)=44А. Такой ток обеспечит мгновенную сработку автомата не более С4 или В6. При сопротивлении местного ЗУ 4 Ома ток замыкания составит 27,5А - АВ уже не более С2 или В5. При обычном бытовом номинале АВ С16 или В16 никакое сколь угодно малое сопротивление местного ЗУ не обеспечит требуемого ПУЭ время отключения (0,4с для сети 220/380В).

ПУЭ допускает организацию ТТ только с применением УЗО.

Kamikaze написал : Последнее неподвластно организатору ТТ и по нормативам не должно превышать 4 Ом, и вряд ли оно намного меньше. ... При обычном бытовом номинале АВ С16 или В16 никакое сколь угодно малое сопротивление местного ЗУ не обеспечит требуемого ПУЭ время отключения (0,4с для сети 220/380В)

Те же расчеты для линии TN: минимальный ток КЗ = 220/4 = 55 А Это, соответственно, автоматы С5 или В10. Значит обычный бытовой номинал
В16/С16 не гарантирует требуемого ПУЭ время отключения в сетях TN.