Индикатор для проверки защитного заземления в розетках современной трехпроводной сети

Описывается простой индикатор, предназначенный для проверки защитного заземления в розетках трехпроводной сети 220 В, 50 Гц (евророзетках) в бытовых и производственных условиях. Индикатор имеет световую индикацию, показывающую к каким гнездам электророзетки подведены «фаза» L и «нуль» N, а также получить информацию об отсутствии защитного заземления PE в розетке.

Прибор помог мне навести порядок в электророзетках квартиры и дачи, подготовиться к аттестации компьютерных рабочих мест на предприятии.

Данное решение может быть применено в сетевых фильтрах и встроенных фильтрах усилителей звуковой частоты для контроля правильности подключения к питающей сети.

↑ Немного теории

В настоящее время питание электроприемников в электроустановках жилых и общественных зданий выполняется от сети 380/220 В 50 Гц с системой заземления TN-S или TN-C-S (рис. 1). В системе TN используется непосредственная связь нейтрали источника электропитания с землей, при этом источник электропитания заземлен, а заземление потребителей производится только через отдельный проводник. Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников должны выполняться трехпроводными линиями: фазный L, нулевой рабочий N и нулевой защитный PE - проводники.


Рис. 1. Система TN-S переменного тока 220 В. Нулевой рабочий и нулевой защитный (заземляющий) проводник разделены (а), система TN-C-S переменного тока 220 В. Нулевой рабочий и нулевой защитный проводник совмещены в одном проводнике в части системы питания (б)

В новых домах, как правило, используется подключение TN-S с отдельными N и PE – проводниками. В зданиях, где изначально реализована двухпроводная схема соединений, правилами устройства электроустановок рекомендована к применению комбинированная система заземления TN-C-S, упрощающая подключение потребителей к сети [1]. Основным ее недостатком является то, что в результате обрыва или перегорания PE – проводника корпус электрооборудования (в случае нарушения изоляции) может оказаться под напряжением относительно земли.

Итак, особенностью двух систем заземления TN-S и TN-C-S является наличие изолированного от земли (в месте подключения потребителя) PE – проводника. В этом случае при аварийном включении «фазы» на землю ток через заземляющий проводник от источника электроснабжения не протекает, что снижает опасность возникновения пожара и поражения электрическим током.

Кроме главной функции – электробезопасности потребителей – наличие нулевого защитного проводника позволяет уменьшить уровень нежелательных излучений оборудования в низкочастотной области (в диапазоне частот от 5 Гц до 20 кГц). Особенно это важно для персональных компьютеров, уровень нежелательных излучений которых регламентирован санитарными нормами и правилами САНПиН 2.2.2/2.4.1340-03 [2]. При этом оказывается, что отсутствие PE – проводника или ухудшение контакта с ним в евророзетке неминуемо увеличивает нежелательные излучения персонального компьютера в низкочастотной области до недопустимых нормами значений.

Любители высококачественного звуковоспроизведения давно обратили внимание на тот факт, что полярность включения вилки в розетку влияет на качество звучания звуковоспроизводящего комплекса.

↑ Схема и принцип работы

Предлагаемый индикатор состояния электророзеток позволяет оперативно проверять наличие защитного заземления в бытовых и производственных условиях. Схема индикатора проста (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная схема индикатора состояния электророзеток