Заземление – это важный технологический процесс, который защищает человека от случайного поражения электрическим разрядом во время работы бытовой техники или электрических приборов.
Для замены проводки, ее ремонта или модернизации предварительно нужно ознакомиться с системой заземления, которая применена в конкретном строительном сооружении.
От этого по окончании работ будет зависеть безопасность домочадцев, а также эксплуатация оборудования.
Классификация систем заземления
Заземление в частном доме
Существует несколько видов систем заземления, которые были разработаны Международной электротехнической комиссией и приняты Госстандартом РФ. Все они перечислены и подробно описаны в “Правилах устройства электроустановок” (ПУЭ).
- Система TN и три подвида;
- Система ТТ;
- Система IТ.
Их основное отличие заключается в используемом источнике электроэнергии, а также способы заземления электрических приборов. Классификации систем заземления обозначаются буквами по определенному принципу.
По первой букве удается определить, каким образом заземлен источник питания:
- Т – непосредственное соединение нулевого рабочего проводника источника электроэнергии (нейтрали) с землей.
- I – с землей в данном случае соединена нейтраль источника электроэнергии исключительно через сопротивление.
Вторая буква в аббревиатуре указывает на заземление в проводящих отрытых частях здания:
- Т – свидетельствует о раздельном (местном) заземлении источника питания и электрических приборов.
- N – источник электроэнергии заземлен, но потребители заземлены только через PEN-проводник.
Буква N определяет функциональный способ, суть реализации которого заключается в устройстве нулевого защитного и нулевого рабочего проводников:
- С – функции обоих проводников действуют благодаря общему проводнику под названием – PEN.
- S – свидетельствует о том, что рабочий нулевой проводник (N) и защитный (PE) раздельные.
Системы заземления также делятся на рабочие и защитные. Первое предназначено для безопасной и производительной работы всех электрических приборов, суть последнего – обеспечить полную безопасность в процессе эксплуатации этих приборов.
Значения напряжения и тока могут достигать критических отметок лишь по двум причинам – неправильное использование оборудования и удар молнии.
Естественные и искусственные виды заземления
Естественное заземление – конструкции непосредственно соприкасающиеся с землей
В качестве естественной защиты используются:
- Свинцовые оболочки кабелей, проложенные в траншеях под землей; рельсовые пути неэлектрифицированных подъездных путей, железных дорог и т.д.
- Железобетонные и металлические конструкции любых строительных сооружений, которые непосредственно соприкасаются с землей.
- Проведенные под землей водопроводные и канализационные магистрали. Нельзя использовать металлические трубы, по которым проходят взрывоопасные и горючие вещества.
Как правило, для искусственных заземлителей используют горизонтальные и вертикальные электроды. Роль вертикальных может играть прутик или стальная труба, длиной не менее 3 метров. Суть реализации состоит в том, чтобы верхние концы погрузить в землю и соединить полоской из стали, используя сварочный аппарат. Такая технология образует контур заземления.
Для безопасного использования электрических приборов должны быть использованы естественные заземлители. Их применение позволяет сэкономить семейный бюджет и время, поскольку нет необходимости сооружать искусственные заземлители. Если естественный вид удовлетворяет все требования ПУЭ по сопротивлению растекания, искусственное можно не сооружать.
Сравнение искусственного и естественного контура
Трубопроводы, находящиеся в земле, выполняют роль естественного заземлителя
Естественный контур – это две и более металлические конструкции, которые контактируют с почвой для безопасного использования бытовой техники. Естественное заземление также делится на следующие разновидности:
- Трубопроводы, предназначенные для различных целей, находящиеся в земле.
- Арматура строительных сооружений, которая погружается в слои грунта.
Данные типы защитного контура обязательно должны быть связаны с объектом минимум двумя элементами. Как правило, их устанавливают в разных частях конструкции.
В качестве естественной защиты запрещается использовать:
- отопительные системы и канализационные магистрали;
- трубы, поверхность которых покрыта антикоррозийным составом;
Искусственный заземлитель - металлоконструкции, предназначенные для транспортировки горючих и токсичных веществ.
Искусственный контур – это специальные конструкции, изготовленные из металла. Для работы их погружают в слои грунта. Наиболее распространенные примеры искусственных защитных контуров:
- Металлические полотна, заложенные в землю. Им могут быть свойственны разные формы и размеры.
- Стержни, уголки, трубы и стальные балки, помещенные в землю.
Каждый элемент искусственного контура в обязательном порядке должен иметь коррозиестойкие электрические проводники, изготовленные из цинка или меди.
Типы искусственного заземления
Основной регламентирующий документ в России, который позволяет использовать разные системы заземления – ПУЭ пункт 1,7. Он был разработан с учетом способов устройства заземляющих систем, их классификации и принципов. Документ утвержден специальным протоколом Международной электротехнической комиссии.
Сокращенные названия существующих систем являются сочетаниями первых букв французских слов.
- Т – заземление.
- N – подсоединение к нейтрали.
- I – изолирование.
- С – соединение рабочего и защитного нулевых проводников в один провод.
- S – раздельное использование защитного и рабочего нулевых проводников.
Чтобы понять, в чем заключаются отличия и способы реализации, нужно ознакомиться с каждой разновидностью более детально.
Устройство заземления TN
Самый распространенный вид заземляющих систем. Суть его заключается в соединении нулей с землей вдоль всей длины. Этот тип имеет еще одно альтернативное название – снабжение глухозаземленной нейтрали.
Для реализации способа требуется технологично вбить в вертикальном положении группу штырей в землю, чтобы глубина залегания была не менее 2,5 метров. Все штыри должны быть соединены друг с другом при помощи кабеля и полоски в единый контур жилого дома.
Система TN-C
Достаточно устаревшая система, которая все еще используется в старых жилых фондах. Суть защиты заключается в том, что ноль N играет также роль защитного провода РЕ, две функции совмещены в одном проводнике. Преимущество этого способа заключается в простоте реализации и бюджетном изготовлении, предназначен для электрических приборов мощностью не более 1000 В.
На сегодняшний день этот тип несет потенциальную опасность, поскольку не имеет ни единого отдельного проводника. Если при аварийной или нештатной ситуации обрывается нулевой провод, весь электрический потенциал концентрируется на приборах, а это уже несет опасность для здоровья и жизни человека, есть вероятность образования пожара.
Система TN-S
В проектируемых новых зданиях используется новая заземляющая система. Суть ее реализации заключается в присутствии отдельного провода фазы, нейтрали и защитного проводника. Проводники РЕ и N – отдельные составляющие системы электроснабжения.
Из принятых и утвержденных способов заземления электрической сети система TN-S считается самой безопасной и надежной. Из недостатков следует выделить дороговизну.
Система заземления TN-C-S
Система заземления TN-C-S
Данная заземляющая система вобрала в себя лучшие качества своих предшественников и частично исключила их недостатки. Способ относительно прост в реализации, еще одно достоинство вида – можно реализовать во время реконструкции и модернизации устаревших зданий. Смысл состоит с организации системы TN-C, здесь разделяют нейтральный провод на два проводника N и PE, далее начинает реализовываться способ TN-S.
Однако по-прежнему не решена проблема защитного контура системы ТN-С. Если шина обрывается, весь электрический потенциал концентрируется на бытовых приборах. Бороться с этим недостатком можно с помощью вспомогательных конструкций, например, реле напряжения, которое способно автоматически проводить аварийное отключение приборов от сети.
Функциональное заземление типа ТТ
Функциональное заземление используется в тех условиях, когда организовать заземляющий контур типа ТN попросту невозможно. Суть реализации заключается в двух разделенных заземляющих устройствах. Чаще всего применяют при прокладке воздушных линий электропередач. Также его используют при аварийном состоянии нулевых проводников.
Особенность защиты человека от поражения током заключается в обязательной установке и использовании прибора защитного отключения с дифференциальным током не более 30 мА.
Заземляющая схема IT
Система используется исключительно на горных выработках, например, шахтах или карьерах. Особенности использования электрического оборудования на подобных предприятиях таковы, что обеспечить качественный защитный контур там попросту невозможно.
Заземляется только нейтраль трансформатора с помощью контрольно-измерительных приборов, которые выполняют функции защиты от утечки электроэнергии. Если приборы улавливают избыточное энергопотребление, происходит аварийное отключение приборов.
Основное назначение заземления – сделать использование электрических приборов безопасным, а также продлить их эксплуатационный срок. Не стоит пренебрегать проектированием и сооружением заземления, это неоправданный риск.
Системы заземления
На сегодняшний день в России, согласно пунктам 1.7.3-1.7.7 главы 7 ПУЭ (Правила устройства электроустановок) приняты три системы заземления: TN, TT и IT. Система TN в свою очередь подразделяется на три разновидности: TN-C, TN-C-S и TN-S.
Для начала расшифрую эти обозначения.
Первая буква в обозначении системы обозначает характер заземления источника питания:
- T (лат. Terra) — соединение нейтрали источника питания с землей.
- I (англ. isolation) — все токоведущие части изолированы от земли.
Вторая буква определяет характер заземления открытых проводящих частей электроустановки здания:
- T — связь открытых проводящих частей электроустановки с землей независимо от характера соединения с ней источника питания.
- N (Neutral) — связь открытых проводящих частей электроустановки с точкой заземления источника питания.
Буква, следующая через дефис после N определяет способ устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников:
- C (англ. Combined) — функции защитного PE и рабочего N проводников совмещены в одном PEN проводнике;
- S (англ. Separated) — функции защитного PE и рабочего N проводников обеспечиваются раздельными проводниками.
А теперь рассмотрим подробнее каждую из систем.
TN-C
Это самая старая и пожалуй самая распространенная система в нашей стране благодаря своей дешевизне и простоте монтажа. Хотя на данный момент при реконструкции и введении в эксплуатацию вновь возводимых объектов эта система запрещена к применению, в старом жилом фонде TN-C все еще встречается повсеместно.
Технически система заземления TN-C выполнена следующим образом: на ТП (Трансформаторной подстанции) выполняется контур заземления или другими словами заземляющее устройство.
От него к потребителю приходит один провод, который совмещает в себе функции и нулевого рабочего и нулевого защитного проводника.
В данной системе используется так называемое зануление — все нетоковедущие части соединены перемычками с нулевым проводом.
Главный недостаток TN-C — при обрыве или отгорании ноля возникает опасность поражения электрическим током, так как потенциал может оказаться на корпусе электроприбора. Как вариант можно использовать УЗО, но оно не сможет в полной мере выполнять свои функции.
В системе TN-C запрещено выполнять
систему уравнивания потенциалов
TN-S
Данная система является на данный момент самой совершенной и безопасной. Единственный недостаток присущий этой системе — при монтаже она выходит дороже и TN-C и TN-C-S. Зато и плюс этой системы очевиден — высокий уровень электробезопасности.
Суть системы TN-S сводится к тому, что защитный и рабочий проводники разделяются прямо в ТП и идут отдельными проводами. То есть к дому в случае трехфазного питания подходят уже пять проводов, а в случае однофазного — три провода. При этом на вводе в здание делается повторное заземление.
TN-S рекомендована к применению на всех ответственных объектах, а также строящихся и капитально ремонтируемых зданиях. Но повсеместному распространению TN-S мешает, как я уже сказал выше, высокий уровень затрат при монтаже.
TN-C-S
Система TN-C-S является неким гибридом двух предыдущих систем. Ее применение обусловлено в первую очередь дороговизной TN-S и очевидными недостатками TN-C.
В данной системе как и при TN-C от ТП до ввода в здание идет один совмещенный PEN проводник. В ВРУ он разделяется на два проводника — нулевой рабочий и нулевой защитный и дальше они уже отходят к потребителям отдельными провода. На вводе здания также выполняется повторное заземление.
Данная система нашла широкое применение благодаря относительной легкости внедрения при реконструкции и высокому уровню электробезопасности.
TT
Система ТТ нашла свое применение в основном в сельской местности и при строительстве временных сооружений. Применяется в случае, если условия электробезопасности в системе TN не могут быть полностью обеспечены.
В системе TT все открытые проводящие части электроустановки присоединены к заземляющему устройству, электрически независимому от глухозаземленной нейтрали источника питания. Другими словами нулевой проводник от ТП никак не связан с заземляющим проводником на всем протяжении линии. Само заземление делается на стороне потребителя, к нему подключаются все PE проводники.
Таким образом все токопроводящие части приборов, соединенные с PE проводником, оказываются полностью изолированы от элекрической сети.
Следует помнить, что система TT требует обязательного
применения УЗО
IT
И наконец система IT — она используется только в электроустановках зданий специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования безопасности и надежности, например в медицинских учреждениях. В жилых зданиях не применяется.
IT представляет из себя систему, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли, или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление. При этом все открытые проводящие части электроустановки заземлены. Ток утечки на корпус в такой системе будет низким и не повлияет на работу оборудования.
Для тех, кто хочет более подробно ознакомиться с системами заземления предлагаю скачать брошюру из технической коллекции Schneider Electric «Системы заземления в электроустановках низкого напряжения».
Системы заземления
При проведении в квартире капитального ремонта или строительстве загородного дома касательно вопроса электричества, как правило, большое внимание уделяют расположению выключателей, розеток и организации освещения, но практически никогда не задумываются о необходимости квалифицированного проектирования и монтажа системы заземления. А ведь основное предназначение заземления – это защита человека от поражения электротоком, опасность которого возникает при нарушении изоляции или пробое фазного проводника на корпус электрооборудования.
Заземление для большинства неискушенных в электротехнике людей ассоциируется с закопанным в землю штырем, соединенным проводом с установленным на крыше молниеотводом или с имеющей металлические «хвостики» так называемой евророзеткой.
Некоторые считающие себя продвинутыми в этом вопросе обыватели организовывают домашнее заземление, путем присоединения к водопроводным трубам, которые, по их мнению, всегда уходят в землю, забывая при этом, что соседи снизу могут установить непроводящие пластиковые трубы.
В случае если электроприбор будет иметь утечку или пробой на корпус, за счет выноса потенциала подобное 
заземление таит угрозу поражения электротоком во всех помещениях, через которые проходит труба водопровода. Например, пробой на корпус возник в установленной в ванной и заземленной таким образом стиральной машине. В результате на водопроводном кране в соседней квартире по отношению к входящей в землю канализационной трубе появится разность потенциалов. Теперь если принимающий ванную дотронется до крана, то учитывая низкое сопротивление мокрой кожи, ток через его тело может достигнуть опасной для жизни величины. Хотя подобные некомпетентные советы по самостоятельной, а при несчастном случае и уголовно наказуемой, организации заземления в квартире можно встретить даже на сайтах компаний, имеющих лицензию на проведение электромонтажных работ. Поэтому следует помнить, что неправильно смонтированное заземление в некоторых случаях представляет большую опасность, чем его отсутствие.
Термин «заземление» употребляется для обозначения операции по преднамеренному присоединению к заземляющему устройству какой-либо точки электросети, электроприбора или оборудования.
Заземляющее устройство включает заземлитель (конструкцию из проводящего электроток материала, которая находится в электрическом контакте с землей) и заземляющий проводник (проводящий электрический ток материал, соединяющий заземляемое оборудование с заземлителем).
Конструкция заземлителя может быть как довольно простой в виде забитого в землю металлического стержня, так и сложной конфигурацией элементов определенной формы.
Квалифицировано спроектированное и качественно смонтированное заземляющее устройство имеет определенное требованием ПУЭ электрическое сопротивление, величина которого изменяется незначительно при изменении влажности или промерзании грунта.
Используемый для устройства системы заземления материал должен обладать высокими антикоррозийными свойствами. По своему функциональному назначению системы заземления подразделяются на два типа – защитное заземление и рабочее заземление. Первое предназначено для обеспечения безопасной эксплуатации электроустановок и приборов, второе – для обеспечения работы электроустановок.
В системах электроснабжения современных жилых и общественных зданий могут использоваться системы заземления четырех типов: TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ. За этими аббревиатурами скрыта исчерпывающая информация о характере заземления источника питания, открытых проводящих частей электроустановки и устройстве нулевых рабочего и защитного проводников.
В крупных населенных пунктах источником электроснабжения зданий служат городские трансформаторные подстанции (ТП), в которых используется система заземления TN.
То есть осуществляется непосредственное присоединение нейтрали (общей точки обмоток трансформаторов) источника питания к установленной тут же системе заземления, то есть нейтраль источника глухозаземлённая (первая буква Т (Тerra — земля) в аббревиатуре), а заземление открытых проводящих частей электроустановок и электроприборов потребителей осуществляется при помощи нулевого защитного проводника, соединенного с той же системой заземления (вторая буква N (Neutre — нулевой) в аббревиатуре). То есть от ТП к зданию идут предназначенные для питания устройств фазные проводники (L), нулевой рабочий проводник (N) и нулевой защитный проводник (PE — Protective Earthing).
В современной электронной технике используются импульсные блоки питания, имеющие на входе симметричный фильтр импульсных помех с присоединенной к корпусу средней точки, что приводит к выносу напряжения в 110 В на корпус.
При использовании системы заземления TN-C устройств защитного отключения (УЗО) является неработоспособным, поэтому нет защиты людей от поражения электрическим током.
Учет указанных выше недостатков привел к тому, что в действующей с 2006 года на территории Украины новой редакции ПУЭ принята система заземления TN-C-S (Separe — разделять), а применение TN-C запрещено.
Система TN-C-S является модернизацией описанной выше схемы, в которой РЕN во вводно-распределительном устройстве разделяется на нулевой защитный РЕ и нулевой рабочий N проводники.
В этом случае идущая к розеткам проводка выполняется тремя или пятью проводами (при трехфазной схеме).
Подобное заземление в развитых странах начало активно внедрятся с 1960-х годов и сегодня широко используется в Великобритании, Польше, Венгрии, Чехии, Словакии, Западной Австрии, Швейцарии, Германии, в странах Северной Европы (в частности, в Швейцарии и Финляндии) и США.
Для повышения безопасности защитный РЕ провод повторно заземляется на вводе в здание и объединяется неразрывными проводниками со всеми металлическими конструкциями: трубами, арматурой бетонных плит и т.п.
В отличие от системы TN-C безопасность теперь может обеспечиваться не только защитой от сверхтоков (автоматическими выключателями), но и применением УЗО, быстродействие которых гарантирует высокий уровень защиты человека при каких либо утечках тока (например, при пробое изоляции).
Недостатком подобной схемы заземления, как и в предыдущем варианте, является обрыв на участке объединенного РЕN проводника (так называемое отгорание нуля), при котором на подключенных к защитному РЕ проводу устройствах появляется фазовый потенциал.
Самой безопасной из TN систем заземления является широко распространенная в Великобритании схема TN-S, при которой нулевой защитный РЕ и нулевой рабочий N проводники разъединены по всей длине начиная от ТП.
Использование в такой системе УЗО позволяет гарантировать для находящихся в помещении людей высокую безопасность при всех авариях на электролинии.
Недостатком такой системы является необходимость модернизации электросетей на всей их протяженности, что требует значительных капиталовложений.
Учитывая сложность организации заземления (зануления) в городской квартире, все работы по модернизации электропроводки и переводе электроснабжения на европейские стандарты должны выполняться только квалифицированными специалистами.
Имеющие большой опыт работы сотрудники ПП «Енерго-поліс» качественно и в сжатые сроки выполняют соответственно действующим нормам ПУЭ расчет и монтаж системы заземления квартиры или офиса с использованием высококачественных и долговечных материалов.
При проектировании системы заземления загородного дома, идущий от ТП объединенный РЕN проводник разделяют на нулевой защитный РЕ и нулевой рабочий N для организации схемы TN-C-S на вводе в здание или на ближайшей опоре с обязательным повторным заземлением. Помимо этого ДБН В.2.
5-27-2006 допускают использование в индивидуальных частных домах системы заземления ТТ с обязательной установкой УЗО. При такой схеме РЕN проводник не разделяется и используется только в качестве рабочего нуля, а для заземления используется заземляющее устройство, независимое от заземлителя нейтрали ТП.
Подобная организация электроснабжения является на сегодняшний день одной из наиболее безопасных и широко распространена в странах южной Европы – Италии, Испании, Португалии, Греции, а также в Японии.
Заземляющее устройство загородного дома может быть выполнено с использованием различных материалов и иметь разные конфигурации заземлителя: контур вокруг здания, вбитые в землю штыри или их комбинация.
Специалисты осуществляют проектирование и монтаж заземляющих устройств любой сложности с использованием комплектующих фирмы OBO Bettermann.
При проектирование заземляющих устройств учитывается совмещение защитного заземления линии электроснабжения с системой заземления внешней молниезащиты, системой уравнивания потенциалов и установкой устройства защиты от импульсных перенапряжений.
http://electro-servis.kiev.ua/zazem/zazem.htm
Территория электротехнической информации WEBSOR
Главное меню:
- Основы
- Электромашины
- Оборудование
- Нормы
- Подстанция
- Комплектные трансформаторные подстанции
- Оборудование подстанций
- Вакуумные выключатели
- ВВ/TEL
- ВР
- ВРО
- ВР1
- ВР1 для КСО
- ВРС
- 3АН5
- ВГГ-10
- Камеры КСО
- Ограничители перенапряжений 6(10) кВ
- Масляный выключатель
- ВПМ-10
- Техническое описание ВПМ
- ВМП-10
- ВМГ-133
- Выключатель нагрузки автогазовый ВНА
- Описание выключателя
- Изображение выключателя
- Ремонт электрооборудования
- Повышение надежности МВ, приводов МВ
- Установки компенсации реактивной мощности
- Общие сведения об УКРМ
- УКРМ 0,4 кВ
- УКРМ 6(10) кВ
- Выбор места расположения питающих подстанций
- Электроснабжение
- Освещение
- Воздушная линия
Нормы
СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Для подключения оборудования в жилых зданиях существует несколько различных схем электроснабжения. Различаются они по способу заземления электрооборудования и источника электроэнергии (в качестве которого часто используется понижающий трансформатор). В настоящее время применяются три основные системы заземления: TN, ТТ и IT
. В том случае, если тип используемой системы неизвестен, следует обратиться для его уточнения к технической документации на присоединительный ввод.Тип системы заземления обозначают двумя буквами. Первая буква в обозначении определяет характер заземления источника питания:Т — непосредственное соединение нейтрали (нулевого рабочего проводника) источника питания с землей;I — нейтраль источника электропитания соединена с землей через сопротивление.Вторая буква определяет характер заземления открытых проводящих частей электроустановки здания:Т — раздельное (местное) заземление источника электропитания и электрооборудования;N — источник электропитания заземлен, а заземление потребителей производится только через PEN-проводник.Следующие за N буквы определяют характер этой связи — функциональный способ устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников:S — функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников обеспечиваются раздельными проводниками;С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обеспечиваются одним общим проводником (PEN).
Применение УЗО в электроустановках различных систем заземления
В системе ТТ все открытые проводящее части электроустановки присоединены к заземлению, электрически независимому от заземлителя нейтрали источника питания. ГОСТ Р 50669-94 предписывает применение системы ТТ как основной в случае подключения указанных электроустановок к вводно-распределительным устройствам соседнего (капитального) здания.В ГОСТ Р 50571.3-94 п. 413.1.
4 указано, что в системе ТТ устройства защиты от сверхтока могут использоваться для защиты от косвенного прикосновения только в электроустановках, имеющих заземляющие устройства с очень малым сопротивлением.
При этом гарантированное отключение питания электроустановки должно производиться при появлении на открытых проводящих частях электроустановки напряжения не более 50 В.
В реальных условиях осуществить автоматическое отключение питания электроустановки системы ТТ с помощью автоматических выключателей по ряду причин (необходимости обеспечения большой кратности тока короткого замыкания, низкого сопротивления заземляющего устройства и др.) весьма проблематично.
Эффективное решение проблемы автоматического отключения питания дает применение чувствительных ВД. В п. 1.7.59 ПУЭ (7-е изд.) содержится требование обязательного применения ВД для обеспечения условий электробезопасности в системе ТТ. При этом уставка (номинальный отключающий дифференциальный ток) должна быть меньше значения тока замыкания на заземленные открытые проводящие части при напряжении на них 50 В относительно зоны нулевого потенциала.
В электроустановках индивидуальных жилых домов, коттеджей, дачных (садовых) домов и других частных сооружений, где не всегда имеется возможность выполнить заземлитель с требуемыми нормами, необходимо применять систему ТТ с обязательной установкой ВД. В этом случае требования к значению сопротивления заземлителя значительно снижаются.
Допустимые значения сопротивления заземления
| Чувствительность ВД, мА | Сопротивление, Ом |
| предельное безопасное напряжение 25 В | предельное безопасное напряжение 50 В |
| 10 30 100 300 500 650 1000 3000 |
Система заземления типа TN-S
На сегодняшний день система TN-S считается самой надежной и безопасной. Именно поэтому в ПУЭ при реконструкции старых и постройки новых зданий рекомендуется монтировать именно систему заземления TN-S. В этой статье я расскажу, что представляет из себя TN-S, а также расскажу о положительных и отрицательных сторонах этой системы.
В европейских странах данная система пришла на смену более простой и дешевой системы заземления TN-C еще в начале 40-х годов прошлого века, но в силу экономической составляющей она не прижилась в СССР и крайне медленно внедряется сегодня в России.
Особенность данной системы
Главной отличительной чертой передачи энергии при такой системе является то, что в трехфазных сетях у вас будут пять проводов, фазы: А, В, С рабочий ноль PN и заземление PE.
Схема заземления типа TN-S выглядит следующим образом
Получается, что все воздушные линии электропередач обязаны иметь целых пять проводов, вместо четырех при системе TN-C.
При этом пятый провод PE выполняет чисто защитные функции. Так же при такой системе заземления у конечного потребителя проводка должна быть выполнена трехжильным проводом: фаза, рабочий ноль, защитное заземление.
Явные плюсы системы TN-S
К положительным аспектам использования системы заземления TN-S относится то, что здесь гарантируется повышенная степень электробезопасности за счет полноценного применения такого защитного устройство как УЗО.
Причем оно будет срабатывать не только при прикосновении человека к корпусу электроустановки, оказавшимся под напряжением, но и отключит поврежденный участок сразу при возникновении пробоя изоляции без участия человека.
Кроме этого в такой системе нет жесткого требования в дополнительном заземляющем контуре, за которым требуется вести постоянный технический контроль.
Так же отпадает необходимость выполнения отдельных заземлений металлических корпусов электроприборов.
В такой системе отсутствуют так называемые высокочастотные наведенные помехи, что положительно отражается на работоспособности чувствительных электроприборов.
Минусы системы TN-S
Минус у такой системы один и связан он в первую очередь с финансами. Для того, чтобы полностью перевести энергосистему на такую систему, придется выполнить реконструкцию абсолютно всех существующих ЛЭП. Именно поэтому в России гораздо перспективней выглядит использование системы TN-C–S, про которую подробно написано на моем канале.
Как перейти на такую систему
Конечно, многие захотят максимально обезопасить свое жилье и реализовать такую систему заземления.
Ждать пока будет принята и реализована федеральная программа по реконструкции сетей можно очень долго, поэтому у владельцев частных домовладений есть выход в виде реализации системы заземления TN-C-S.
Ведь эта система как раз сочетает в себе TN-C и TN-S и полностью отвечает всем современным требованиям ПУЭ.
Это все, что я хотел вам сказать об очень надежной, но дорогостоящей системе заземления TN-S.
Спасибо за ваше драгоценное внимание.
Системы заземления tn
Заземление — это специальное электросоединение корпуса установки и заземляющего устройства, которое обеспечивает безопасный контакт человека с этой установкой. Если заземление выполнено качественно и по всем стандартам, поражение человека электрическим током при прикосновении к частям установки под напряжением исключено.
Именно такое, качественное заземление предлагает вам компания «ЛАСПИ-2». Вы легко можете связаться с нами и заказать нужную услугу, позвонив номеру +7 (499) 347-31-09 или +7 (903) 106-29-25.
Система заземления и ее принцип действия
Чем же объясняется действие защитного заземления? В этой системе берут участие три составляющих: заземлитель, почва (земля) и нулевые проводники заземления.
Когда изоляция повреждена, электрический ток проходит этим элементам, направляясь к нейтрали трансформатора и, благодаря низкому сопротивлению заземлителя, снижает уровень напряжения.
Таким образом, каждый из трех ключевых составляющих выполняет свою функцию. В результате, на человека попадает минимальное количество негативного воздействия тока.
Система заземления TN — в ее основе лежит глухозаземленная нейтраль источника с подсоединенными к ней проводящими частями электроустановки. Более простыми словами это означает, что нейтраль, которая находится на трансформаторной подстанции подключена напрямую к заземляющему контуру. TN система имеет несколько разновидностей, каждая из которых несет на себе конкретные задачи.
Виды TN заземления
TN система имеет несколько разновидностей, каждая из которых несет на себе конкретные задачи:
- система заземления tn c. Ее проводники работают совмещенно на всем протяжении системы. Другими словами такой тип называют защитным занулением;
- tn s система заземления. Защитный и рабочий нулевые проводники здесь, наоборот, разделены. Поэтому эта система считается самой действенной и безопасной для человека, однако и по стоимости она превышает другие;
- система заземления tn c s — это что-то среднее между первым и вторым вариантами. В ней проводники соединены в одном месте, а далее расходятся по всему зданию. Этим местом совмещения может оказаться главный щит помещения. С точки зрения взаимовыгодного соотношения цены и качества этот вариант наиболее приемлем.
Несмотря на то, какая из перечисленных систем вас интересует, профессионалы компании «ЛАСПИ-2» оборудуют любую выбранную вами систему в максимально короткие временные рамки за минимальную цену. Гарантия надежности и безопасности выполненных работ — это обязательная составляющая всех наших услуг.
Какие задачи решает предварительное составление плана электрики?
Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT
При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление.
Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ).
В зависимости от того, каким образом, и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.
Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия.
Однако, ввиду того, что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока и электрических зарядов от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается.
В нормативной документации предусмотрено использование только искусственного заземления, при котором все подключения производятся к специально созданным для этого заземляющим устройствам.
Основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через данное устройство — заземлитель.
Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство.
Определяющим фактором, влияющих на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.
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
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
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
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
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
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