Потенциал на заземлителе при обрыве нуля

Добрый день

Как рассчитать потенциал на заземлителе при обрыве нуля прямо перед повторным заземлением на вводе, разделением на PE и N? В таком случае нагрузка пойдет между фазой и заземлителем.
На картинке квадрат - это некий электроприбор (нагрузка), пунктиром его корпус.

Допустим сопротивление заземления 10 Ом, нагрузка - чайник 2 кВт.

А так же как себя в данном случае будет вести напряжение в этой цепи? Оно будет равно разнице потенциалов между фазой и заземлителем? Хотелось бы формулу и пример расчетов.
Какой прибор может выключить нагрузку в случае такой аварии? УЗО ведь не сработает т. к. утечки на провод заземления после УЗО не будет. Реле напряжения я так понимаю сработает только когда напряжение упадет ниже заданного значения на нем.

Сколько пытаюсь разобраться в этой теме, не могу добраться до истины.

Можно ли представь в даннй ситуации это, как элементарную последовательную цепь с двумя последовательными сопротивлениями. У меня в таком случае, при исходных данных, которые указал выше, получилось 156В на чайнике, 64В на заземлителе.

Всем заранее спасибо

 

Если потребитель (ввод) однофазный, то при обрыве нуля непосредственно на вводе, замкнутая цепь состоит из сопротивлений:
- заземлителя ТП
- обмотки трансформатора Zт/3
- фазного провода ВЛ
- нагрузки потребителя
- заземлителя повторного на вводе.

Вот и считайте, все данные несложно взять или посчитать.

К примеру, при Rтп=Rввода=4 Ом, z/3=0.5 Ом, Rвл=1 Ом, Rн=10 Ом, Uтп=230 В,

I=230/(4+4+0.5+1+10)=11.8 А
Uн=11.8х10=118 В (напряжение на чайнике)
Потенциал локальной "земли" (корпуса щита) относительно земли 11.8х4=47 В. Логично, чем выше (хуже) сопротивление заземления, тем потенциал выше.

 

Спасибо большое т. е. в данном случае реле напряжения, с настроенным нижним порогом больше, чем 220-47, должно выключить нагрузку?

С этим вроде более менее разобрался
РН вроде как защищает от большого потенциала на заземлителе в данном случае. Но если в этой цепи, на той же фазе оказался сосед, то его нагрузку РН естественно не выключит, и напряжение на заземлителе при разных значениях переменных может стремится к фазному напряжению. Соответственно будут опасные напряжение прикосновения и шаговое напряжение? В случае, если используются стержневые заземлители возле дома, соединенные стальной полосой.

 

Шаговое врядли - напряжение не то. А вот опасный потенциал на корпусах может иметь место.
Решается уравниванием потенциалов (СУП). Системой ТТ (при которой СУП всё равно обязателен).

 

При такой аварийной ситуации получаем последовательную схему: нагрузка в доме + R заземления.
Обе эти величины не постоянны. В доме могут быть включены самые разные приборы, а R заземления зависит от погоды и времени года.

@ДмитрийМ, привел вариант расчета. Но этот вариант может быть справедлив для отдельно стоящего дома со своим трансформатором. Например, сопротивление заземления ТП может вообще не играть никакой значимой роли. Ведь ток по грунту может пойти не к трансформатору, а к ближайшему заземленному нулю, к ближайшему повторному заземлителю.

Этим повторным заземлением может быть, например, металлический забор. Вы с соседом сделали совместную конструкцию, а сосед использовал забор в качестве элемента заземления и применил TN-C-S.
И от Вашего личного заземления до этого забора может быть всего пара метров грунта.

В итоге получаем такую ситуацию: мы не можем расчитать интересующий Вас параметр. Мы можем примерно прикинуть диапазон изменения этого параматра.

Имея цепь из двух сопротивление с непостоянными параметрами, надо вести расчет по крайним границам. Нагрузка в доме берется по- минимуму и по-максимуму. Какой минимум и максимум в Вашем доме?

А вот как быть с реальными параметрами R заземления - это вопрос. Мне думается, что надо измерить сопротивление петли фаза-земля. И в расчетах применять этот параметр, а не сопротивление растеканию грунта.

Если сопротивление участка цепи заземлитель - трансформатор 10 Ом, а чайник 2 кВт, то на корпусе будет примерно 110 В. Ведь сопротивление чайника 9 Ом.

10 Ом заземление - это сопротивление растеканию тока? Или сопротивление участка "заземлитель - трансформатор"?

 

220В не может создать опасное шаговое?
СУП практически не для чего делать, дом деревянный, все проводимые части являются приборами с евровилкой. Планирую только уровнять потенциал на водопроводном коллекторе, а трубы ПНД и металлопластик. Нужно ли уравнивать потенциал на железных уличных подоконниках?

Понятно, 10 Ом это для примера, заземления пока еще нет. Я так понимаю специалисты, которые измеряют сопротивление заземлителя, измеряют как раз петлю "фаза-земля"?

В общем в данный момент я склоняюсь больше к системе TN-C-S, не смотря на неизолированную ВЛ.
В плюсах: сила тока КЗ при замыкании на корпус будет достаточной для срабатывания автомата, в случае неисправности УЗО
В минусах: при аварийной ситуации может возникнуть потенциал на нуле, при этом РН выключит нагрузку в доме, но корпуса и заземлитель останутся под потенциалом. Учитывая, что в доме потенциалы на корпусах будут равны, то опасности нет. На улице шаговое напряжение будет не опасным. Для уменьшения возможного потенциала возможно сделаю так же повторное заземление столба, с которого выполняется ввод.

 

Каким бы деревянным не был дом, всегда может найтись "тропинка" для тока.
Потенциал на корпусе газовой плиты из-за системы электроподжига или потенциал на корпусе газового котла может принести неприятные сюрпризы. Что с того, что сейчас газопроводы делают пластмассовой трубой? Пластмасса легко электризуется. Да и связь с водопроводом или скважиной будет.

Поэтому постарайтесь взвесить все ЗА и ПРОТИВ, прежде, чем примете окончательное решение.

 

Полы тоже деревянные?

Почти нет.

 

Газификация до нас не дошла, стоит плита 2 комфорки с газом, 2 электро. Пока подключены только электро планирую подключать газовый баллон резиновым шлангом. Думаете, через этот шланг может пойти потенциал на баллон?

Вот стараюсь взвесить

Да, дерево. Крыша мягкая кровля, не металопластик. Из незаземленных через розетку металлических конструкций только водопроводный коллектор, ножки душевой кабины, уличные подоконники, карнизы крыши, планируются кое-где сливы на крыше. Вроде ничего не забыл Что из этого подключать к СУП? я планировал только коллектор, ну можно еще ножки душа, т. к. это все во влажном помещении. А вот заземлять уличные подоконники нужно? При касании такого маленького куска железа, стоя в точке с потенциалом может ударить током?

 

Водопроводный коллектор.

 

Баллон с резиновым шлангом не считается.

 

Получается опасность потенциала на газовом баллоне тоже отпадает. Какие еще ПРОТИВ могут быть против TN-C-S, чтобы знать все подводные камни? Вроде более менее основные ситуаций аварий и последствий при TN-C-S мы рассмотрели выше и в целом опасности это не представляет. В доме на всех металлических частях одинаковый потенциал, на улице на земле недостаточный потенциал для шагового напряжения.

Так и планировал

Электрик так там накрутил провода по дому, что меня уже один раз шарахнуло от коллектора, когда зимой сливал воду. К сожалению придется все за ним переделывать. Он перепутал на вводе фазу с нулем. А в одной розетке перепутаны были провода фазы и земли. И везде соединил провод заземления без готового заземляющего устройства. В итоге с отключенными автоматами в это розетке работали электроприборы в цепи фаза-земля (по расцветке проводов ноль-земля), скорей всего более менее нулем в данный момент выступал корпус насоса, находящегося в колодце, а может и водонагревателя (там же тоже корпус в непосредственной связи с водой?), в итоге на коллекторе был потенциал и меня долбануло Электрику пару ласковых высказал. Провод заземления от всюду отключил. Поправил розетку и ввод.

Но на коллекторе все равно видимо есть малый потенциал, например контактная отвертка при касании загорается на пол секунды. При чем помоему только, когда насос включен в розетку. Что это может быть? УЗО пока не стоит. Утечки вроде быть не должно, только, если с корпуса насоса.

Щит с нормальными УЗО и автоматами пока не подключаю. Тот что наворотил электрик, это вообще смешно. Поставил 7 ИЭКовских автоматов по 6А (6 Ампер!), сверху одно ИЭКовское УЗО, уж не помню какого оно номинала, но как он сказал во время работы, что оно походу не рабочее и его все время вырубает (естественно с такой то проводкой). Сейчас там остались только автоматы. С разводкой тоже беспредел, например, на одном автомате висит освещение 2ого этажа, розетки второго этажа, водонагреватель и насос в санузле. Это конечно словами не описать как прикольно А учитывая 6А мощности этот автомат каждый час вырубает.
Новый щит не ставлю, т. к. он проложил ПУГНП почти всю проводку. Плюс освещение и розетки на одном автомате 16А это не есть хорошо, пусть пока вырубает, как закончу с покраской, собираюсь по человечески развести всю электропроводку ВВГ-нг-LS и уже подключить щит. Затем сделать заземление.

 

Если отвёртка со встроенной батарейкой - то как правило такое загорание свидетельствует о наличии нуля или земли.
А вообще, потенциал нужно мерять вольтметром.

Всего пару? Надо было гнать его в шею подальше!

ЗЫ: а 6 ампер для ПУНПа - может, самое то...

 

Было две под рукой, с батарейкой и без, обе мигали при касании Думаю померить мультиметром на выходных. Получается между нулем и коллектором мерить? Это при условии, что на нуле будет ноль

Основной разбор полетов еще предстоит но его я к электрике в доме больше не подпущу, он даже проходной выключатель не смог собрать...

Ну поэтому вот и не меняю пока ВВГ не положу Да и розетки подключены этим самым ПУНП естественно без каких либо наконечников, там уже половина жил переломаны.

 

Вроде не видно больше подводных камней... Но на душе не спокойно...