Многим, конечно, эта статья не понравится, как с технической точки зрения, так и с точки зрения безопасности.
Я уже вижу, как кто-то попал в ПУ? или ТКП (в Беларуси это называется «Технический кодекс сложившейся практики»), чтобы сказать мне, что этого сделать нельзя.
Скорее всего это так, но я хочу написать статью.
И потратить заработанную карму на этом сайте (в смысле использовать эти баллы во благо себе или кому-то другому) некуда.
Все, что написано ниже, не следует воспринимать как призыв к действию.
Воспринимайте это как упражнение на рассуждение для своего мозга.
Речь пойдет о двух известных проблемах в жилых домах, где нет отдельного заземлителя, даже в виде разделения PEN на PE и N в ВРУ здания:
- Как заземлиться там, где нет «земли»?
- Защита при перегорании основного нейтрального провода
Без защитного проводника
Единственный вариант защиты человека от поражения электрическим током при контакте фазы с незаземленным (а не занулевым) корпусом электроприбора возможен с помощью электромеханического УЗО.Существует также PES (система выравнивания потенциалов), но если она не заземлена должным образом, она может нести еще больший риск.
Здесь все просто, когда протекает ток условный род - тело человека - корпус электрического устройства УЗО сработает из-за разницы токов, протекающих в ноль и фазу и обратно.
То есть не имеет значения, по какому пути пойдет эта утечка тока: фазовый пол , нулевой пол или фаза и сгоревший ноль – пол - УЗО сработает в любом из этих вариантов.
Важно одно и то же направление этих токов.
Но помимо безопасности есть трудности, порой непреодолимые: 1. Электроприбор «кусается» из-за особенностей конструкции (конденсаторы в блоке питания).
2. Электроприбор изначально не «кусал», а начал «кусать», при этом работает по-прежнему.
Переворачивание вилки в розетке не помогает. На ремонт нет денег, времени и т.п.
, хочется просто устранить "закусывания" или даже "дергания" и пользоваться до полной поломки.
3. Электроприбор не «кусается», однако из-за наличия «гуляющего» напряжения на корпусе он не хочет нормально работать (например, длинный USB-кабель от компьютера к принтеру, гудящий в динамиках усилителей звука, плохой радиоприем и т. д.).
Чтобы избавиться от этих проблем, многие жертвуют безопасностью, подключая корпуса электроприборов напрямую к «заземлению» в виде труб отопления, арматуры или, если позволяют условия, закапывая в землю металлический штырь.
Опасность этих способов «заземления» известна давно.
На отдельных участках трассы трубы могут быть соединены не металлом, а пластиком и иметь повышенное сопротивление заземлению.
Токи утечки электроприборов способствуют быстрой коррозии труб.
Если фаза касается тела, автоматический выключатель или УЗО могут не сработать, если протекающие токи малы.
Риск поражения электрическим током будет не только у того, кто сделал такое заземление, но и у всех, кто случайно оказался в зоне поражения (сантехник, меняющий трубу или соседи этажом ниже и выше).
Обнуление щита
Здесь необходимо сделать отступление.Хотя в наших электрических сетях ноль подключен к контуру заземления на трансформаторной подстанции, из-за неравномерности токовой нагрузки по фазам, а также большой протяженности кабельных линий, для удаленных потребителей электроэнергии напряжение между нулем и землей может быть более десяти вольт. В нейтральном проводе тоже есть падение напряжения! Стоя на мокром бетонном полу и прикасаясь руками к корпусу обнуленного водонагревателя или металлического крана, соединенного металлическими шлангами, вы определенно почувствуете это напряжение.
А если подсоединить нулевой провод к металлическим трубам или другим конструкциям, зарытым в землю, то через них может протекать столь слабый ток в несколько ампер.
То есть даже теоретически не каждый нулевой провод можно заземлить, если он намертво вкручен в ВРУ с PEN, разделенным на PE и N. Такие случаи случаются, например, когда в здании нет собственного контура заземления.
Потенциал возникнет между реальной землей (местом подключения ТП контура заземления и отходящим нулевым проводом) и выделенной «землей» в ВРУ здания.
Если ноль не «кусается», то можно пофантазировать, как с его помощью защититься, пока он цел.
А чтобы узнать, что он цел, необходимо приложиться к определенной точке, которая, по крайней мере теоретически, будет иметь постоянный нулевой электрический потенциал (опорное напряжение) относительно земли.
Эта точка может быть местом подключения нулевого провода к заземляющей шине на трансформаторной подстанции, а сама земля может быть как бы идеальным проводником, на котором условно отсутствует падение напряжения на участке «земля трансформаторной подстанции – земля».
соединенного здания».
Вот, например, цитата из одного комментария на YouTube на ту же тему.
.Важным условием такого «опорного заземления» является способность пропускать ток достаточной величины для срабатывания защиты, при этом результирующее напряжение между «опорным заземлением» и «естественным заземлением» не должно превышать опасных значений, например 30 вольт. Где найти такое опорное заземление в квартире – большой вопрос.есть такое понятие (статистическое (искусственный 0), если использовать его относительно натурального 0, то можно решить эту проблему гораздо проще и дешевле).
Разница между искусственным 0 и естественным достигает при искажениях и обрывах фазы от 0,5 до 10 В.
Проверено опытным путем.
Демонтируем трубы отопления, водоснабжения и газоснабжения по причинам, описанным выше.
Вариант подключения к СЭМ в ванной, но неизвестно, как эта СЭМ связана между собой и с другими квартирами, опасен.
Получается, что единственный вариант — это арматура в стенах и потолке, сваренная между собой и имеющая сопротивление реальному заземлению менее 1 кОм.
Хотя в кирпичном или деревянном здании такого может быть и нет. Но если есть, то можно проверить его «качество».
Возьмите вольтметр и измерьте напряжение между нолем в розетке и арматурой в стене.
Если оно не ноль, а например 3 и более вольт, то закоротив ноль и якорь через предохранитель на 100 мА, этот предохранитель должен сгореть (при условии, что сопротивление между якорем и реальной землей невелико).
Или если напряжение между нулем и штуцером близко к нулю, подключите последовательно к цепи крону, добавив 9 вольт. Перегоревший предохранитель является индикатором прохождения теста «опорного заземления».
Для теоретического эксперимента понадобится четырехполюсное электромеханическое УЗО или дифференциальный автоматический выключатель переменного тока с током утечки 30 мА, как наиболее распространенный.
Исходя из того, что схема защиты работает относительно «опорной земли», рисую первую схему.
Схема аналогична схеме подключения УЗО в двухпроводной сети, с той лишь разницей, что «защитный» нулевой проводник, взятый из корпуса щитка, подключается также через третий контакт УЗО, но снизу.
Ситуации: А.
Ноль в щитке цел.
Если возникнут токи утечки из корпуса электротехнического устройства в фазу или ноль, УЗО заметит разницу втекающего и выходящего токов, и защита сработает. Б.
Зеро не достигает корпуса щита (разрыв).
Напряжение на корпусе указано относительно «опорной земли».
Если ток течет по цепочке «защитный ноль – корпус – корпус – пол», на эту утечку отреагирует и УЗО.
А если нужно, чтобы УЗО не вызывало токов утечки с нуля на корпус или с фазы на корпус? Устанавливаем защитный ноль на верхних контактах УЗО.
Теперь токи складываются и вычитаются по-другому.
А.
Ноль в щитке цел.
Если возникнут токи утечки из корпуса электроустройства на фазу или ноль, УЗО не заметит разницы входящего и выходящего токов, УЗО не сработает. Б.
Зеро не достигает корпуса щита (разрыв).
Напряжение на корпусе указано относительно «опорной земли».
Если ток течет по цепочке «защитный ноль – корпус – корпус – пол», УЗО среагирует на эту утечку.
Нулевая защита от разрыва
Четвертый контакт УЗО можно использовать как детектор обрыва нуля.Опять же, используя нашу «эталонную землю».
Как только в щитке на защитном нулевом проводе появится напряжение более 30 Вольт относительно «опорной земли», появится ток утечки и защита сработает. Комментарий из Интернета
Кстати, еще в 2000г.Минус резистора - ток в несколько миллиампер при малых напряжениях между землей и нулем, то есть он всегда может висеть 10-15мА, что нехорошо для всего остального, что подключено к УЗО и может сработать, например, при 17-20мА.в бутике на Подоле в Киеве (дореволюционный дом, приточный ввод) мне удалось добиться срабатывания УЗО на обрыв нуля.
Между нулём и чистой землей поставил резистор 1кОм (схему делал сам), при нормальном напряжении в ноле 5В, утечка от нуля 5мА, при прорыве нуля на нём минимум 50В, утечка 50мА, УЗО выключен.
У варистора не очень хорошая вольт-амперная характеристика, сопротивление при его пробое резко не падает, кроме того, даже если ограничить ток резистором, он все равно имеет ограниченное количество срабатываний.
Газоразрядники от 75 вольт это перебор.
Сопротивление зависит от приложенного напряжения.
Гораздо проще собрать схему, используя диоды, стабилитрон и транзистор.
Можно и с двумя мощными стабилитронами, но их сложнее найти в продаже.
Рабочее состояние схемы:
- Минимальное напряжение стабилизации стабилитрона Uст.min должно быть больше амплитудного значения напряжения между «опорной землей» и защитным нулем.
- Коэффициент усиления транзистора h21e должен быть не более 20 - 40. Чтобы единицы микроампер на базе не превратились в десятки миллиампер на коллекторе.
Транзистор обычный биполярный.
- Токоограничивающий резистор схемы подбирается из условия, что при напряжении 30В между «опорной землей» и защитным нолем должен протекать ток силой 30мА.
При напряжении между «опорной землей» и защитным нулем меньше Uст.min ток в цепи составляет несколько микроампер.
При повышении напряжения до 30 и более вольт ток в цепи резко увеличится до нужных нам 30 и более миллиампер.
Все вместе будет выглядеть так 
или так 
Если нет пайки цепей, то можно установить простую защиту от перенапряжения между рабочим нолем и фазой.
Когда в панели сгорит ноль и вместо 220 появится более 250 вольт, ток потечет через четвертый контакт УЗО, и защита тоже сработает. 
Наверное, можно придумать множество вариаций схем на эту тему.
Учитывая, что в продаже есть электронные реле напряжения или аналогичные механические расцепители для УЗО и автоматов от производителей электротехнической продукции, то подобную «кулибинщину» можно свести на нет или свести к минимуму.
Главное знать, что такие устройства защиты существуют и иметь общее представление о том, где и как они используются.
P.S. Важное замечание из обсуждения на одном форуме
что будет, если использовать 4-полюсное УЗО, которое соединяет аккумулятор через свои контакты с нолем в щите, когда кто-то захочет использовать его как ноль на аккумуляторе, не ваш, а соседский? Это означает, что тогда через контакты вашего УЗО будет течь гораздо больший ток, чем предполагалось изначально.Важным моментом здесь является то, что «защитный ноль» на корпусе может быть электрически соединен с водопроводными трубами, например, при подключении стиральной машины или водонагревателя шлангами к трубам (не обязательно металлическим).
По защитному нулю через корпус электроприбора по шлангам к аккумулятору потечет уравнивающий ток, УЗО сработает, но токи даже в миллиамперах не годятся.
Плюс ситуации, описанные в начале статьи.
Для лучшего понимания того, как работают устройства дифференциальной токовой защиты и их необычное применение, настоятельно рекомендую посмотреть серию видео «Устройства защитного отключения от обрывов цепи, нагрева и дуги» автора.
ID – Владимир Мельников (на хабе Владимир Мельников ).
Теги: #Энергия и аккумуляторы #электрика и радиолюбительство
-
Как Скачать Aol Gold Desktop
19 Oct, 24 -
Шанют, Октава
19 Oct, 24 -
Давайте Дружить С Esp
19 Oct, 24 -
Хабрареволюция!
19 Oct, 24 -
Новогодний Креатив
19 Oct, 24 -
Годвилль — Игра Без Игрока
19 Oct, 24 -
Mirror`s Edge – Красота В Движении
19 Oct, 24 -
Первая Тысяча Доменов.ру Ушла С Молотка
19 Oct, 24
