Схема тт заземление

Общепринятым способом обеспечения безопасности при работе с электрооборудованием, является заземление. В ПУЭ, в перечне мер по защите людей от воздействия электрического тока, защитное заземление стоит на первом месте (пункт 1.7.51). Эта мера предусматривает соединение открытых токопроводящих частей электроустановки с заземляющим устройством. В зависимости от конструктивных особенностей электрических установок и сетей, заземляющий контур может быть организован несколькими способами. Система, в соответствии с которой осуществляется заземление, определяется на стадии проектирования или предписывается техническими условиями, которые выдает электросетевая организация. Предметом рассмотрения данной статьи служит система заземления ТТ, принцип работы и область применения которой будет подробно изложен далее.

Содержание:

• Общее описание и принцип действия
• Область применения
• Требования к устройству заземления
• Достоинства и недостатки

Общее описание и принцип действия

Применение системы ТТ распространяется на электрические сети, нейтраль которых глухо заземлена. Суть этого способа заключается в том, что токопроводящие части электрооборудования соединяются с заземляющим устройством, находящимся на стороне потребителя. Электрическая связь между этим устройством и тем заземлителем, к которому подключена нейтраль трансформатора на подстанции, отсутствует.

На рисунке схематически изображена система ТТ, по которой произведено заземление здания:

Область применения

Рассмотрим, в каких случаях применяется данный тип заземления. Следует заметить, что система ТТ является в некотором роде неординарной мерой. Дело в том, что ПУЭ предписывает в сетях с глухозаземленной нейтралью применять, как правило, заземление TN. Оно имеет несколько разновидностей, общей конструктивной чертой которых является объединение цепей заземления нейтрали трансформатора и электроустановок потребителя. Защита, выполняемая по такому принципу, наиболее легко выполнима с точки зрения потребителя, осуществляющего подключение к электрической сети. Эта система не требует сооружения заземляющего устройства на объекте потребителя.

Применение заземления ТТ предписывается только в тех случаях, когда система TN не обеспечивает необходимого уровня безопасности. Обычно это имеет место при неудовлетворительном техническом состоянии питающей воздушной линии, особенно сооруженной по временной схеме. В таких условиях, как правило, высока вероятность повреждения заземляющего проводника, то есть, потеря электрической связи между заземляющим устройством на подстанции с заземляющими цепями потребителя.

а ситуация чревата тем, что при пробое изоляции, напряжение прикосновения к корпусам электрооборудования может оказаться равным рабочему напряжению сети. По этой причине, основной сферой применения схемы ТТ служат объекты, электроснабжение которых носит временный характер. Например, строительные площадки, вагончики и т.п.

Довольно часто встречаются случаи, когда заземление ТТ применяется в частном доме или на даче. Реализация такой схемы достаточно трудоемка, особенно для частного владельца. Вопросы, как сделать заземлитель и установить УЗО, смогут решить, пожалуй, только специалисты. Построить на своем участке заземляющее устройство, отвечающее требованиям правил, под силу не каждому владельцу. К сказанному можно также добавить, что применение системы следует согласовать с организацией, осуществляющей электроснабжение.

В соответствии с ПУЭ, эксплуатация электрооборудования, заземление которого выполнено по системе ТТ, запрещена без использования УЗО. На рисунке 2 проиллюстрирована схема подключения УЗО.

Устройство защитного отключения (УЗО), это система защиты, осуществляющая отключение установки при возникновении тока утечки, обусловленного повреждением изоляции. Этот аппарат реагирует на разность токов, протекающих по фазному и нулевому проводам, поэтому называется автоматическим выключателем дифференциального тока. При повреждении изоляции электроустановки, образуется шунтирующая цепь через корпус оборудования на землю. В результате образуется ток утечки на заземление.

Требования к устройству заземления

Самой важной характеристикой заземляющего устройства является его сопротивление. Требование к этому параметру, если заземление выполнено по системе ТТ, можно выразить следующим образом:

R ? 50B/Iср.узо

При этом, в случае применения нескольких устройств защитного отключения, учитывается дифференциальный ток срабатывания того устройства, где он имеет максимальное значение.

Кроме этого требования, должна быть выполнена основная система уравнения потенциалов. Суть мероприятия заключается в соединении между собой следующих конструкций:

• Заземляющее устройство, выполненное на объекте.
• Металлические трубопроводы отопления, водоснабжения (холодного и горячего), канализации, газоснабжения.
• Металлические конструкции, относящиеся к каркасу здания.
• Металлические детали вентиляционных систем, а также систем кондиционирования.
• Заземляющее устройство, входящее в состав молниезащиты частного дома.

Достоинства и недостатки

Перечислим плюсы и минусы, которые несет с собой заземление ТТ. К безусловному плюсу следует отнести определенную независимость от возможных повреждений линии питания в плане безопасности. Наличие местного заземляющего устройства, расположенного в непосредственной близости от объектов заземления делает крайне маловероятным обрыв связи с ним.

С другой стороны, сооружение полноценного заземляющего устройства, которое имеет необходимые характеристики, дело достаточно хлопотное, требующее производства земляных работ. Сюда же нужно добавить необходимость использования УЗО, что усложняет схему и требует дополнительных финансовых затрат.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме:

nemasterok.ru

Заземление частного дома

Перед тем как поговорить о схемах заземления частного дома вспомним, что такое заземление и для чего оно нужно.

Основным критерием электрики для пользователя является безопасность для людей и имущества. Для этого, электрика дома должна включать создание системы защиты. Цепь системы защиты состоит из ряда элементов: выключатели, предохранители, автоматы защиты, УЗО (устройства защитного отключения). Основной элемент системы защиты электрики дома это заземление.

Заземление это элемент защитной системы, благодаря которой электрический ток появляющейся на открытых частях электрики отводится в место, где он не причинит вреда. Таким местом выбирается земля. Иначе говоря, все токопроводящие части электроприборов и устройств электропроводки вашего дома должны быть соединены и подключены к специально сделанному заземлителю.

Основные схемы заземления частного дома TN-C-S и TT. Разберем их подробнее.

Схемы заземления частного дома TN-C-S и TT

Схемы заземления частного дома TN-C-S

При энергоснабжении дома по схеме TN-C-S роль защитного проводника и нулевого рабочего проводника на участке сети от трансформатора тока до главной заземляющей шины выполняет один провод(PEN). На главной заземляющей шине (ГЗШ) PEN проводник разделяется на нулевой рабочий проводник (N) и защитный проводник(PE).

1-заземление истчника;2-дом.

Важно помнить, что проводник PEN идет от трансформатора трансформаторной подстанции, где он соединен с нейтральным проводом обмоток и соединен с землей без сопротивлений. Эта нейтраль называется глухозаземленной.

Таким образом, при заземлении дома по схеме TN-C-S главная заземляющая шина (ГЗШ) дома соединена с заземлением питающего трансформатора. И, с первого взгляда, кажется, что такого соединения достаточно, чтобы заземлить все розетки и электрооборудование дома. Но это не совсем так. Все зависит, где будет расположена главная заземляющая шина (ГЗШ) дома.

Вариант 1. Ввод электропитания в дом осуществляется через вводное устройство (ВУ) на столбе линии электропередач (ЛЭП).

В этом случае главная заземляющая шина (ГЗШ) расположена на столбе и разделение PEN проводника на рабочий нулевой провод (N) и провод заземления(PE) происходит на столбе в щите.

Вариант 2. Ввод электропитания в дом осуществляется через вводное распределительное устройство (ВРУ) находящееся в доме или возле него.

В этом случае разделение PEN проводника на рабочий нулевой провод (N) и провод заземления(PE) происходит непосредственно в доме, а от столба до дома роль защитного проводника и нулевого рабочего проводника объединены. При таком варианте подключения электропитания необходимо сделать повторное заземление дома.

В обоих вариантах, заземление частного дома по системе TN-C-S связана с заземлением источника питания (трансформатора). Такая связь заземления источника питания с системой заземления дома отсутствует в системе заземления по схеме TT.

Схемы заземления частного дома TT

1-заземление источника;2-дом;3-заземление дома.

Схемы заземления частного дома по схеме TT имеет место на существование, но опять с маленькими «но».

Для того чтобы сделать заземление по системе TT ,нужно представить обоснование отказа от системы TN-C-S и выполнить все требования установленные к системе TT.Так в чем же особенность системы TT для заземления частного дома.

Особенности системы заземления по схеме TT

1. Система заземления дома независима от нейтрали источника питания (трансформатора) ;
2. Заземлитель корпусов оборудования в доме не зависит от заземления источника питания (трансформатора);
3. В электропроводке, сделанной по схеме TT обязательно применение устройств защитного отключения (УЗО). Без УЗО в схеме TT система защиты человека от любых утечек тока, при повреждении изоляции, отсутствует полностью. А это, недопустимо.

В виду сложности практического осуществления заземления частного дома по схеме TT, подавляющее большинство частных домов, заземляется по системе TN-C-S.

Повторюсь: Система заземления частного дома по схеме TN-C-S предполагает объединение защитного проводника (PE) и нулевого рабочего проводника на отдельных участках электропроводки до распределения электропитания.

©Elesant.ru

Нормативные ссылки:

• ПУЭ, Правила устройства электроустановок,издание 7
• ГОСТ 121.030-81,Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление

elesant.ru

Условные обозначения

Для лучшего понимания материала, разберем принятые условные обозначения:

• L1, L2, L3 — проводник, на который подключена фаза источника питания. В однофазных системах, обозначается буквой L.
• N — рабочий нуль источника питания (нулевой проводник).
• PE — защитный нуль: он же заземляющий проводник, соединенный с заземлителем.
• PEN — проводник, совмещающий в себе рабочий и защитный нули.

TN-S

Самая безопасная система, это TN-S.

Силовой кабель для соединения потребителя электроэнергии с источником питания, выполнен по пятижильной схеме: три фазы (L1, L2, L3), рабочий нуль (N) и рабочее заземление (PE). Объединение нуля и «земли» происходит на ближайшей подстанции. При аварийной ситуации, если рабочий нуль отгорит, корпуса электроустановок все равно остаются присоединенными к заземлению. Защита от поражения электротоком обеспечивается независимо от состояния нулевого провода. Соответственно, внутренняя разводка к потребителям выполняется трехжильным проводом (для однофазного подключения), либо тем же пятижильным (при наличии трехфазных электроустановок: например, электропечей или отопительных систем).

На вводных щитках в каждом помещении, монтируются по две раздельные клеммные колодки: рабочий нуль и защитная земля.

Причем после «земляной» колодки нельзя устанавливать коммутационные устройства: выключатели, защитные автоматы. По всей длине, заземляющий проводник от заземлителя до электроустановки, не должен иметь размыкающих устройств.

Вы спросите: «а как же розетка?» При извлечении из нее вилки, линия заземления действительно размыкается. Но при этом электроустановка полностью обесточивается, и перестает быть опасной.

TN-C

Системой заземления TN-S сегодня оборудуются все современные жилые и нежилые объекты. К сожалению, такая схема применяется только на объектах, введенных в строй не раньше, чем 15–20 лет назад. Подавляющее большинство жилого фонда, построенного во времена СССР, оборудованы системой TN-C. Это не значит, что все эти объекты построены с нарушениями СНиП. Просто в те времена, стандарты (включая ПУЭ) были иными.

В идеале, необходимо переоснастить все существующие сети до стандарта TN-S. Но это потребует огромных капиталовложений. К тому-же, прокладка дополнительных линий «земли» от питающих подстанций не всегда возможна технически. А значит, в некоторых местах придется менять всю сеть силовых кабелей.

Заземление TN-C не обеспечивает полной безопасности по следующей причине:

«Земля» и рабочий нуль представляют собой одну линию, которая расположена в силовом кабеле от источника питания, до потребителя. Заземлитель (контур заземления, физически соединенный с грунтом), расположен в непосредственной близости от питающей подстанции. Такой способ организации заземления называется глухозаземленной нейтралью. Силовой кабель состоит из четырех жил: три фазы (L1, L2, L3), и рабочий нуль, совмещенный с рабочим заземлением (PEN).

Поскольку рабочий нуль находится под нагрузкой (через него протекает активный электрический ток), он находится в так называемой зоне риска. Нередки случаи, когда от перегрева этот проводник просто отгорал. Что происходит при этом с конечными потребителями, оставим за скобками — напряжение может скакнуть до 600 вольт. Главная опасность в том, что все электроустановки в этом случае теряют защитное заземление. Прикоснувшись к корпусу, на котором может оказаться потенциал фазы, человек гарантированно будет поражен электротоком. Особую опасность при такой аварии, представляет одновременное прикосновение к электроустановке, находящейся под напряжением, и металлическим конструкциям, имеющим физический контакт с грунтом: системы отопления, водопровода, арматура в стенах. Даже влажный цементный пол, соединенный с арматурой в стяжке, может стать причиной трагедии.

В многоквартирных домах, и других объектах, оборудованных системой TN-C, вообще отсутствует защитное заземление в привычном понимании. Все знают, как выглядят розетки советского образца: в них нет контактов заземления. Даже если владельцы производят замену на трех контактные современные розетки, клемма защитного заземления остается невостребованной: ее просто не к чему подключить.

По этой причине, на объектах, оснащенных заземлением TN-C, в помещениях с повышенной влажностью (санузлы, бани, прачечные), запрещено использовать незаземленные электроприборы. Если вы устанавливаете бойлер, или стиральную машину — подводить к ней заземление (или организовывать систему дополнительного уравнивания потенциалов) на основе рабочей нейтрали, запрещено!

Необходимо организовать заземлитель (полноценный контур, имеющий физический контакт с грунтом). Причем параметры такого заземлителя должны соответствовать требованиям Правил устройства электроустановок.

Металлический уголок длиной 50 см, забитый в палисадник у подъезда, заземлителем не является!

Затем в квартиру заводится заземляющий проводник (сечением не менее 2.5 мм², и не имеющий разъединителей на всей протяженности), который соединяется непосредственно с электроустановкой. Разумеется, необходимо установить щиток или клеммную колодку заземления, завести на нее розетки и корпуса опасных электроприборов.

TN-C-S

Для минимизации проблем со схемой TN-C, введена система заземления TN C S. Это некий компромисс, переходный вариант от старой C к современной S.

Как она устроена, и в чем отличие от TN-S?

В произвольном месте, глухозаземленная нейтраль объединяется с защитным заземлением. Точнее, от рабочего нуля выполняется ответвление. Как правило, такая точка организуется на входе силового кабеля в объект.

На вводном щитке потребителя (обычно, это общий ввод на объекте: многоквартирный дом, офисное здание и прочее) имеются уже две шины: рабочий нуль, и защитное заземление. Далее к потребителям идут привычные и безопасные силовые кабели: трехжильный к однофазным электроустановкам, и пятижильный к трехфазным.

В каждый вводной щиток квартиры, или обособленного помещения внутри объекта, линии защитного заземления и нуля заходят уже в разделенном виде. Для конечного потребителя, система заземления по схеме TN-C-S выглядит, как обычная и безопасная TN-S. На самом деле, уровень безопасности далеко не 100%.

Почему система TN-C-S не обеспечивает полную защиту от поражения электротоком? Слабое место находится на участке от питающей подстанции до точки объединения нуля и защитного заземления. Если на пути от подстанции, где глухозаземленная нейтраль соединена с заземлителем, до вводного распределительного устройства на объекте, произойдет разрыв линии PEN, все потребители останутся без контура заземления.

При проведении капитального ремонта на объектах жилого фонда советской постройки, обязательно организуется система заземления. Для экономии средств, выполняется она по схеме TN-C-S. В лучшем случае, при объединении линии PEN с вновь проложенной шиной защитного заземления, производится электрическое подключение к реальному контуру заземления. В большинстве домов присутствует основная система уравнивания потенциалов, имеющая надежный контакт с грунтом. Но зачастую, чтобы упростить себе задачу, бригады ремонтников просто устанавливают перемычку между новой шиной заземления и рабочей нейтралью, внутри вводного распределительного устройства.

Совет. При заключении договора с исполнителем работ по капитальному ремонту, необходимо заранее оговаривать вопрос заземления.

Как быть, если ваш дом подключен по системе TN-C, а до ближайшего капремонта еще много лет? Организовывать индивидуальное заземление в квартире, или объединяться хотя бы с соседями по подъезду. Иначе использование современных электроприборов (бойлеры, электрические духовки, стиральные машинки и пр.) станет источником повышенной опасности.

Есть горе мастера, немного разбирающиеся в электротехнике, но не понимающие ответственности за нарушение ПУЭ. Зачастую, вместо организации контура заземления по ГОСТу, шина защитного заземления соединяется с металлическими элементами инфраструктуры. В лучшем случае, со стояками холодной или горячей воды, в худшем — с системой отопления.

Действительно, при строительстве дома, эти трубы соединялись с контуром основной системы уравнивания потенциалов. Изначально был организован физический контакт с «землей». Но в процессе эксплуатации (особенно если вашему дому несколько десятков лет), целые участки трубопроводов заменены на полипропилен. Разумеется, ни о каком заземлении в этом случае не может быть и речи.

Организовав такое подключение, владелец квартиры пребывает в ложной уверенности, что у него с безопасностью полный порядок. Мало того, при появлении на корпусе электроустановки опасного потенциала (достаточно напряжения более 42 вольт), опасности подвергаются все соседи.

Вывод

Единственный безопасный способ — установить недалеко от подъезда контур заземления (согласно ПУЭ), и завести на объект надежный проводник.

После чего, можно развести полноценное заземление по квартирам. Разумеется, лучше поручить эту работу квалифицированным специалистам.

profazu.ru

Принципы защиты людей от действия тока

Всем известный с детства пример с птицами, сидящими на проводах высоковольтных воздушных ЛЭП, наглядно демонстрирует факт, что потенциал напряжения, даже высоковольтного, сам по себе не совершает никакой работы. Единичный фазный провод не убивает птиц, выбравших себе удобное место для отдыха, но, опасное, с точки зрения электрической безопасности.

Птицы с малым размахом крыла не могут одновременно коснуться двух фаз или одной из них и заземления. Когда же аист облюбовывает себе подобное место вверху опоры ЛЭП, то часто для него это заканчивается трагедией. Контакт с двумя различными потенциалами создает электрический ток. Именно действие тока, проходящего через тело неудачно расположившейся или пролетающей птицы, как раз и убивает ее.

Если перейти от примера с птицами к жилищу человека, то законы прохождения электрического тока через организм не изменяются. Проводка в домашней сети опасна и может привести к электротравме. Чтобы этого не произошло, все провода и электрические приборы закрываются слоем надежной изоляции. Она защищает нас от прикосновения к потенциалам фазы и нуля.

В большинстве случаев этого бывает достаточным. Только любая техника стареет, а изоляция может потерять свои диэлектрические свойства, особенно при перегреве, вызываемым повышенными токами мощных приборов — перегрузками. Узнать о факте перегрева можно только за счет возникновения несчастного случая или пожара.

Доводить до такого состояния проводку нельзя. В целях повышения безопасности следует применять автоматические защиты и создать в электрической схеме контур заземления.

Основные схемы и принципы работы систем заземления

Для домашнего мастера рекомендуется разобраться в четырех распространенных схемах:

1. TN-C;
2. TN-C-S;
3. TN-S;
4. TT.

Система заземления TN-C

Раньше, еще несколько десятилетий назад, схема TN-C считалась достаточной. Она применялась для жилых помещений, эксплуатируемых без опасных факторов воздействия среды на электрооборудование. Никакого дополнительного подключения электропроводки комнат к заземлению не делалось.

Схема заземления носила название TN-C. От трансформаторной подстанции энергоснабжающей организации на вводной щит многоэтажного дома приходило четыре провода с тремя фазами и общим нулем, называемым PEN-проводником.

Четвертая жила PEN объединяла в целях экономии контур заземления трансформаторной подстанции РЕ и общий ноль N обмоток схемы звезды, поэтому и называлась таким сочетанием букв.

Эта ситуация долгие годы всех устраивала. Электрических приборов было мало. Нагрузок больших они не создавали. Изоляция при правильной эксплуатации обычно не перегревалась, служила десятилетиями. При небрежном отношении к проводке люди получали удары током, электротравмы. С такими случаями мирились, не придавали им должного внимания.

С интенсивным использованием мощных электрических приборов для бытовых целей провода домашней сети стали нагреваться больше нормы, а их изоляция резко стареть, терять свои диэлектрические свойства. В устаревшей проводке резко возросли несчастные случаи с населением. Система заземления TN-C перестала обеспечивать безопасность.

От нарушенной изоляции бытового прибора на его металлическом корпусе возникал опасный потенциал фазы. А ноль был изолирован от него и часто не создавал отключение автоматического выключателя: не хватало общей нагрузки.

Когда к корпусу дотрагивался человек, имеющий контакт другой частью тела со случайным заземлением, например, водопроводным краном, батареей отопления, газовой трубой, то через его тело создавался путь для прохождения тока по земле к трансформаторной подстанции на ее контур заземления. В итоге пострадавший получал электрическую травму или погибал.

Защитить человека от подобных повреждений электропроводки можно сложным техническим способом, который нашел применение в промышленных помещениях, но не подходит для жилых.

Зануление в системе TN-C

Для исключения защиты от пробоя изоляции на корпус к металлической оболочке прибора подсоединили рабочий ноль.

При коротком замыкании, создаваемым пробоем изоляции фазного провода на корпус, срабатывал защитный автоматический выключатель и снимал напряжение с оборудования.

Для домашней проводки этот способ неприемлем по двум причинам:

1. ток утечек, создающий не КЗ, а простую перегрузку, вполне может нанести электрическую травму, ибо время его отключения автоматическим выключателем довольно завышено. Читайте объяснение этого вопроса в отдельной статье про устройство автоматического выключателя;
2. из-за инерционности защит от перегрузов при занулении необходимо пользоваться специальными диэлектрическими перчатками, ковриками и другими защитными средствами.

Для жилых помещений стала применяться другая схема заземления и иные способы защиты.

Заземление зданий по системе TN-S

Идея подключения корпуса бытовых приборов к контуру трансформаторной подстанции осталась. Но путь для прохождения аварийных токов изменен за счет:

• использования дополнительной пятой жилы РЕ (пятипроводная схема) в кабеле или воздушных проводах между зданием и ТП;
• подключением корпусов бытовых приборов к этой цепочке — РЕ-проводнику без соединения с рабочим нулем N.

В этой ситуации автоматический выключатель тоже не будет работать при малых электрических токах. Поэтому защита человека осуществляется другими устройствами:

1. УЗО;
2. дифавтоматами.

Их использование в этой схеме полностью спасает человека от получения электротравмы. Принцип работы этих защит подробно изложен в статье как работает УЗО в домашней проводке.

Заземление зданий по системе TN-С-S

Схема TN-S требует значительных материальных средств для проведения реконструкции протяженных электрических сетей, отключения потребителей на длительный срок для замены силовых проводов и кабелей линий электропередач.

Такая работа выполняется десятилетиями. Чтобы сократить несчастные случаи в стране создается переход зданий с электропроводкой, разделяющей PEN-проводник внутри вводного щита здания на два потока нуля:

1. рабочий N;
2. защитный РЕ.

Владельцы частных домов, дач, коттеджей могут приглашать специалистов для проведения этой работы. Выполнять ее своими руками рекомендуется только в части изготовления дополнительного контура заземления.

Само подключение PEN-проводника и разделение его на составные части должны делать специалисты. Они же выполняют сложные электрические замеры дорогостоящей аппаратурой и на их основе дают заключение о техническом состоянии схемы электропроводки объекта, возможности его безопасной эксплуатации.

Без анализа технических характеристик заземления, изложенных актом с замерами, невозможно судить о правильности выполненных работ, а, следовательно, чувствовать себя полностью защищенным от повреждения изоляции и причинения вреда здоровью неожиданным действием электрического тока.

housediz.ru

Виды систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим использование различных систем заземления в России, является ПУЭ (пункт 1.7), разработанный в соответствии с принципами, классификацией и способами устройства заземляющих систем, утвержденных специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Сокращенные названия систем заземления принято обозначать сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также английских: «combined» и «separated» – комбинированный и раздельный.

• T — заземление.
• N — подключение к нейтрали.
• I — изолирование.
• C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
• S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.

 

В приведенных ниже названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя. Принято различать TN, TT и IT системы заземления. Первая из которых, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует рассмотреть каждую из них более детально.

 

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение систем, в которых для подключения нулевых функциональных и защитных проводников используется общая глухозаземленная нейтраль генератора или понижающего трансформатора. При этом все корпусные электропроводящие детали и экраны потребителей следует подключить к общему нулевому проводнику, соединенному с данной нейтралью. В соответствии с ГОСТ Р50571.2-94 нулевые проводники различного типа также обозначают латинскими буквами:

• N — функциональный «ноль»;
• PE — защитный «ноль»;
• PEN — совмещение функционального и защитного нулевых проводников.

Построенная с использованием глухозаземленной нейтрали, система заземления TN характеризуется подключением функционального «ноля» — проводника N (нейтрали) к контуру заземления, оборудованному рядом с трансформаторной подстанцией. Очевидно, что в данной системе заземление нейтрали посредством специального компенсаторного устройства — дугогасящего реактора не используется. На практике применяются три подвида системы TN: TN-C, TN-S, TN-C-S, которые отличаются друг от друга различными способами подключения нулевых проводников «N» и «PE».

 

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

 

Как следует из буквенного обозначения, для системы TN-C характерно объединение функционального и защитного нулевых проводников. Классической TN-C системой является традиционная четырехпроводная схема электроснабжения с тремя фазными и одним нулевым проводом. Основная шина заземления в данном случае – глухозаземленная нейтраль, с которой дополнительными нулевыми проводами необходимо соединить все открытые детали, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток..

Данная система имеет несколько существенных недостатков, главный из которых – утеря защитных функций в случае обрыва или отгорания нулевого провода. При этом на неизолированных поверхностях корпусов приборов и оборудования появится опасное для жизни напряжение. Так как отдельный защитный заземляющий проводник PE в данной системе не используется, все подключенные розетки земли не имеют. Поэтому используемое электрооборудование приходится занулять – соединять корпусные детали с нулевым проводом. .

Если при таком подключении фазный провод коснется корпуса, из-за короткого замыкания сработает автоматический предохранитель, и опасность поражения электрическим током людей или возгорания искрящего оборудования будет устранена быстрым аварийным отключением. Важным ограничением при вынужденном занулении бытовых приборов, о чем следует знать всем проживающим в помещениях, запитанных по системе TN-C, является запрет использования дополнительных контуров уравнивания потенциалов в ванных комнатах.

В настоящее время данная система заземления сохранилась в домах, относящихся к старому жилому фонду, а также применяется в сетях уличного освещения, где степень риска минимальна.

 

Система TN-S

Система заземления TN-S

 

Более прогрессивная и безопасная по сравнению с TN-C система с разделенными рабочим и защитным нолями TN-S была разработана и внедрена в 30-е годы прошлого века. При высоком уровне электробезопасности людей и оборудования это решение имеет один, но достаточно очень существенный недостаток — высокую стоимость. Так как разделение рабочего (N) и защитного (PE) ноля реализовано сразу на подстанции, подача трехфазного напряжения производится по пяти проводам, однофазного — по трем. Для подключения обоих нулевых проводников на стороне источника используется глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора.

В ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ содержится предписание об устройстве на всем ответственных объектах, а также строящихся и капитально ремонтируемых зданиях энергоснабжения на основе системы TN-S, обеспечивающей высокий уровень электробезопасности. К сожалению, широкому распространению и внедрению системы TN-S препятствует высокий уровень затрат и ориентированность российской энергетики на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения.

 

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

 

С целью удешевления оптимальной по безопасности, но финансово емкой системы TN-S с разделенными нулевыми проводниками N и PE, было создано решение, позволяющее использовать ее преимущества с меньшим бюджетом, незначительно превышающим расходы на энергоснабжение по системе TN-C. Суть данного способа подключения состоит в том, что с подстанции осуществляется подача электричества с использованием комбинированного нуля «PEN», подключенного к глухозаземленной нейтрали. Который при входе в здание разветвляется на «PE» – ноль защитный, и еще один проводник, исполняющий на стороне потребителя функцию рабочего ноля «N».

Данная система имеет существенный недостаток — в случае повреждения или отгорания провода PEN на участке подстанция — здание, на проводнике PE, а, следовательно, и всех связанных с ним корпусных деталях электроприборов, появится опасное напряжение. Поэтому при использовании системы TN-C-S, которая достаточно распространена, нормативные документы требуют обеспечения специальных мер защиты проводника PEN от повреждения.

 

Система заземления TT

Система заземления TT

 

При подаче электроэнергии по традиционной для сельской и загородной местности воздушной линии, в случае использования здесь небезопасной системы TN-C-S трудно обеспечить надлежащую защиту проводника комбинированной земли PEN. Здесь все чаще используется система TT, которая предполагает «глухое» заземление нейтрали источника, и передачу трехфазного напряжения по четырем проводам. Четвертый является функциональным нолем «N». На стороне потребителя выполняется местный, как правило, модульно-штыревой заземлитель, к которому подключаются все проводники защитной земли PE, связанные с корпусными деталями.

Совсем недавно разрешенная к использованию на территории РФ, данная система быстро распространилась в российской глубинке для энергоснабжения частных домовладений. В городской местности TT часто используется при электрификации точек временной торговли и оказания услуг. При таком способе устройства заземления обязательным условием является наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты.

 

2. Системы с изолированной нейтралью

Во всех описанных выше системах нейтраль связана с землей, что делает их достаточно надежными, но не лишенными ряда существенных недостатков. Намного более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется абсолютно не связанная с землей изолированная нейтраль, либо заземленная при помощи специальных приборов и устройств с большим сопротивлением. Например, как в системе IT. Такие способы подключения часто используются в медицинских учреждениях для электропитания оборудования жизнеобеспечения, на предприятиях нефтепереработки и энергетики, научных лабораториях с особо чувствительными приборами, и других ответственных объектах.

 

Система IT

Система заземления IT

 

Классическая система, основным признаком которой является изолированная нейтраль источника – «I», а также наличие на стороне потребителя контура защитного заземления – «Т». Напряжение от источника к потребителю передается по минимально возможному количеству проводов, а все токопроводящие детали корпусов оборудования потребителя должны быть надежно подключены к заземлителю. Нулевой функциональный проводник N на участке источник – потребитель в архитектуре системы IT отсутствует.

 

Надежное заземление — гарантия безопасности

Все существующие системы устройства заземления предназначены для обеспечения надежного и безопасного функционирования электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование. При проектировании и устройстве систем энергоснабжения, необъемлемыми элементами которых является как функциональное, так и защитное заземление, должна быть уменьшена до минимума возможность появления на токопроводящих корпусах бытовых приборов и промышленного оборудования напряжения, опасного для жизни и здоровья людей.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства, или наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления, может быть самое ценное – жизнь человека.

 

---

Смотрите также:

• Вебинары с ведущими экспертами отрасли
• Все для расчетов заземления и молниезащиты
• Полезные материалы: статьи, рекомендации, примеры

www.zandz.ru