Опубликовано

Тип системы заземления

Назначение

Рассмотрим описание работы и схемы каждой из использующихся систем заземления.

TN – это система, в которой нейтральный провод глухо заземлен, а все остальные электрические отводы подключены к ней. Особенности этой схемы в том, что для её реализации возле трансформатора устанавливается специальный реактор, который гасит дугу, появляющуюся в проводке.

Фото – TN-C

У этой системы есть две разновидности: TN-С и TN-CS. TN-С характеризуется тем, что для защиты системы электроснабжения используется одни комбинированный отвод, объединяющий нейтраль и землю. Этот проводник чаще всего используется в жилых помещениях, промышленных зонах и т. д. У него свои достоинства и недостатки:

  1. К плюсам можно отнести простоту и универсальность установки. Устройство такого заземления легко производится своими руками;
  2. Но существенным недостатком является отсутствие отдельного заземляющего провода. Во многоквартирном доме такая система может быть не просто неэффективна, но и опасна. Кроме того, когда открытые отводы находятся под напряжением, они могут ударить током. Чтобы предупредить это, многие хозяева отдельно обустраивают зануление сети;
  3. Перед монтажом требуется провести предварительный расчет сечения проводников;
  4. При использовании этой методики нельзя производить выравнивание потенциалов;
  5. В основном она используется для заземления дачи, старых квартир или частных домов. Для современных новостроек применяется очень редко, т. к. технология не подходит по своим техническим характеристикам.

Сравнительно с ней, TN-CS более безопасна для бытового использования. Она состоит из двух кабелей: заземления и нуля. Если Вы обустраиваете проводку в новом доме, то рекомендуем обратить внимание именно на такой раздельный вариант, она идеально подойдет для нового жилого фонда.

Фото – TN-S

Протягивается она от самой трансформаторной подстанции, где напрямую заземляется. Из-за этого при установке можно столкнуться с рядом проблем. Помимо этого техническое проектирование и требования ПУЭ требуют для её реализации использования трехжильного либо пятижильного провода.

Чтобы упростить установку земли, придумали систему, объединяющую достоинства и упрощающую недостатки двух предыдущих. Это TN-C-S. Здесь, как и в TNC есть нулевой провод, который способствует повышению сопротивления при утечке, но, как и TNS, она раздельная. За счет этого обеспечивает мгновенную реакцию УЗО при аварийной ситуации.

Фото – TN-C-S

Не требует использования дорогого пятижильного провода и может монтироваться в любых постройках и для различного сечения проводников. При этом нужно отметить, что заземление производится по стоякам в подъезде, поэтому предварительно обязательно нужно взять разрешение у электропоставляющей компании. Также к недостаткам нужно отнести тот факт, что если обрывается заземляющий кабель, то открытые отводы стояков могут быть под высоким напряжением.

Схема системы глухого заземления и молниезащиты TT является глухозаземленной и полностью изолированной. В ней для подключения открытых отводов электроустановок или коммуникаций используются специальные нейтральные переходники. Её принцип действия очень простой, но он нецелесообразен для дома или квартиры. Если объяснить просто, то в землю у здания забивается металлический колышек, который соединяется с отводами. К такому контуру подключается оборудование. Установка такой системы допускается только в небольших нежилых помещениях, скажем, в бане, МАФе и прочих постройках. Также может использоваться для освещения или местного отопления (теплицы, инкубатора). Профессиональный вариант можно увидеть у компании Zandz.

Фото – TT

Главным достоинством такого стержневого метода является его мобильность. При необходимости все содержимое этой модульной конструкции просто переносится на другое место, чего нельзя сделать ни с одной другой «землей». Это очень удобно, если требуется замена, проверка, осмотр или ремонт постоянной стационарной системы.

Фото – стержень

Применение системы IT в основном производится различными лабораториями или медицинскими организациями. Монтаж осуществляется посредством нейтрали, которая изолируется от заземления. При этом иногда используется, где земля подключается за счет крепления нейтрального кабеля к приборам с очень высоким сопротивлением. Её техническое исполнение обеспечивает практически полное отсутствие различных магнитных полей, вихревых токов и других недостатков прочих систем заземления. Подобный комплект (Galmar и прочие) можно купить и использовать и в бытовых целях, но он довольно дорогой. Его стоимость варьируется от 50 долларов до нескольких сотен (цена зависит от протяженности системы).

Фото – IT

Видео: зануление и заземление

Монтаж и эксплуатация электрических сетей

Типы систем заземления

В соответствии с Правлми устройства электроустановок (ПУЭ 7, ТКП 339-2011), в электрических сетях до 1 кВ используются следующие системы:

1. Система TN – система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников. Подразделяется на следующие подсистемы:

1.1. подсистема TN-С – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении;

1.2. подсистема TN-S – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении;

1.3. подсистема TN-C-S – система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания;

2. Система IT – система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены;

3. Система ТТ – система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Буквенное обозначение

В обозначениях систем принято:

Первая буква – состояние нейтрали источника питания относительно земли:

Т (terra – земля) – заземленная нейтраль;

I (isolate – изолированный) – изолированная нейтраль.

Вторая буква – состояние открытых проводящих частей относительно земли:

Т – открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;

N (neutral – нейтральный) – открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Последующие (после N) буквы – совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:

S (selective – разделенный) – нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены;

С (complete – общий) – функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник);

Принято следующее буквенное обозначение нулевых проводников:

N – нулевой рабочий (нейтральный) проводник;

РЕ (protecte eath – защитная земля) – защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);

PEN – совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.

Область применения

Система TN должна, как правило, применяться в электроустановках напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок.

Систему IT следует выполнять, как правило, в электроустановках напряжением до 1 кВ при недопустимости перерыва питания при первом замыкании на землю или на открытые проводящие части.

Система ТТ допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены.

Проверьте, насколько хорошо Вы изучили вопрос «Типы систем заземления электроустановок», ответив на несколько контрольных вопросов.

ПУЭ, глава 1.7: терминология, часть 1

Рассмотрим терминологию главы 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» ПУЭ 7-го изд., которая действует с 1 января 2003 г.
ПУЭ: «1.7.5. Глухозаземленная нейтраль – нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству. Глухозаземленным может быть также вывод источника однофазного переменного тока или полюс источника постоянного тока в двухпроводных сетях, а также средняя точка в трехпроводных сетях постоянного тока.
1.7.6. Изолированная нейтраль – нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств».
Определения терминов в п. 1.7.5 и 1.7.6 имеют ошибки и недостатки.
Во-первых, в п. 1.7.5 использовано словосочетание «однофазный переменный ток», что является грубой ошибкой. Согласно ГОСТ Р 52002–2003 «Электротехника. Термины и определения основных понятий» электрический ток может быть переменным, постоянным, пульсирующим, синусоидальным. Однофазными могут быть электрические системы, сети, установки, цепи и электрическое оборудование.
Во-вторых, в определении п. 1.7.5 указаны сети. Однако более правильно говорить об электрических системах (см. https://y-kharechko.livejournal.com/62252.html ).
В-третьих, в первых частях обоих определений сказано о нейтрали. Однако источники питания переменного тока могут быть однофазными. Тогда в соответствии со второй частью определения в п. 1.7.5 речь должна идти об их выводах. То есть глухозаземлённую нейтраль многофазного источника питания неправомерно отождествили с глухозаземлёнными выводами однофазного источника переменного тока и источника постоянного тока.
В-четвёртых, в низковольтных однофазных трёхпроводных системах глухозаземлённой нейтралью является средняя часть однофазного источника переменного тока, находящаяся под напряжением. Однако в п. 1.7.5 указана только средняя точка сети постоянного тока.
В-пятых, при соединении обмоток трёхфазного источника питания переменного тока треугольником у него не будет нейтрали. У такого источника питания заземляют вывод, представляющий собой часть, находящуюся под напряжением. Однако в п. 1.7.5 об этом ничего не сказано.
В-шестых, в стандартах Международной электротехнической комиссии (МЭК) для электрических систем постоянного тока вместо понятия «нейтраль» используют понятие «средняя точка». Поэтому из определения термина «глухозаземлённая нейтраль» следует исключить упоминание об электрических системах постоянного тока.
Указанные ошибки и недостатки обусловлены тем, что в ПУЭ не определён термин «нейтраль». В документах МЭК вместо него используют термин «нейтральная точка», который определён в стандарте МЭК 60050-195 «Международный электротехнический словарь. Часть 195. Заземление и защита от поражения электрическим током» следующим образом: общая точка многофазной системы, соединённой звездой, или заземлённая средняя точка однофазной системы.
Международное определение имеет существенный недостаток, так как в нём указана заземлённая средняя точка. Однако нейтральной точкой является любая средняя точка однофазной электрической системы, в том числе, изолированная от земли. Кроме того, в электрических системах, сетях, установках и цепях заземляют конкретные проводящие части, а не точки. Поэтому в нормативной документации, распространяющейся на указанные объекты, следует применять термин «нейтраль», который можно определить в главе 1.7 так:
нейтраль: Общая часть многофазного источника переменного тока, соединённого звездой, находящаяся под напряжением, или средняя часть однофазного источника переменного тока, находящаяся под напряжением.
В главе 1.7 можно также использовать определение термина из п. 20.33 ГОСТ 30331.1 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/4077.html , http://y-kharechko.livejournal.com/7044.html ), сформулированное в общем виде:
«нейтраль: Общая часть многофазной системы переменного тока, соединённой звездой, находящаяся под напряжением, или средняя часть однофазной системы переменного тока, находящаяся под напряжением».
Термины «глухозаземлённая нейтраль» и «изолированная нейтраль» в главе 1.7 целесообразно определить следующим образом:
глухозаземлённая нейтраль: Непосредственно заземлённая нейтраль;
изолированная нейтраль: Нейтраль, изолированная от земли или заземлённая через большое сопротивление.
У многофазного источника питания нейтрали может не быть, а в однофазной двухпроводной электрической системе нейтрали нет. Поэтому термины «глухозаземлённая нейтраль» и «изолированная нейтраль» имеют ограниченное применение. Низковольтные электрические системы более правильно классифицировать по типам заземления системы (см. https://y-kharechko.livejournal.com/62252.html ).
В стандарте МЭК 60050-195 определён термин «средняя точка»: общая точка между двумя элементами симметричной цепи, противоположные концы которых электрически присоединены к различным линейным проводникам той же цепи.
Согласно этому определению один из элементов электрической цепи, которым обычно является источник питания, может иметь среднюю точку.
Требованиями стандарта МЭК 60364-1 «Низковольтные электрические установки. Часть 1. Основополагающие принципы, оценка основных характеристик, определения» и разработанного на его основе ГОСТ 30331.1 установлено, что в электрической системе постоянного тока к средней точке присоединяют средний проводник. В однофазной электрической системе переменного тока средняя точка является нейтральной точкой, к которой присоединяют нейтральный проводник.
Поскольку в электрических системах, сетях, установках и цепях заземляют конкретные проводящие части, в нормативной документации, распространяющейся на эти объекты, следует применять термин «средняя часть». Для главы 1.7 можно рекомендовать следующее определение этого термина:
средняя часть: Общая проводящая часть между двумя элементами симметричной электрической цепи, противоположные концы которых электрически присоединены к различным линейным проводникам той же самой цепи.
ПУЭ: «1.7.7. Проводящая часть – часть, которая может проводить электрический ток».
Определение термина «проводящая часть» такое же, как в стандарте МЭК 60050-195. Его можно использовать в ПУЭ или заменить определением из п. 20.51 ГОСТ 30331.1:
«проводящая часть: Часть, способная проводить электрический ток».
ПУЭ: «1.7.8. Токоведущая часть − проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (но не РЕN-проводник)».
Название и определение термина имеет ошибки и недостатки.
Во-первых, в определении термина упомянута проводящая часть электроустановки. Однако проводящая часть является элементом электрооборудования, совокупность которого образует электроустановку.
Во-вторых, в определении сказано о рабочем напряжении, которое не определено в главе 1.7. Поэтому слово «рабочее» из рассматриваемого определения следует исключить. В определении термина также целесообразно говорить не о «процессе ее работы», а о нормальных условиях оперирования электроустановки.
В-третьих, в определении использован устаревший термин «нулевой рабочий проводник», который в современной нормативной документации заменён термином «нейтральный проводник».
В-четвёртых, нулевой рабочий проводник и РЕN-проводник применяют в электрических системах переменного тока. Поэтому определение рассматриваемого термина нельзя использовать для электрических систем постоянного тока.
В-пятых, термин «токоведущая часть» в национальной нормативной документации постепенно заменяют термином «часть, находящаяся под напряжением».
Термин «часть, находящаяся под напряжением» определён в стандарте МЭК 60050-195 следующим образом: проводник или проводящая часть, предназначенная находиться под напряжением при нормальном оперировании, включая нейтральный проводник, но, по соглашению, не PEN-проводник или PEM-проводник, или PEL-проводник. В примечании к определению термина указано, что эта концепция не обязательно подразумевает риск поражения электрическим током.
Международное определение имеет недостатки. В нём упомянуты и проводник, который представляет собой частный случай проводящей части, и сама проводящая часть. Поэтому термин «проводник» нужно исключить из рассматриваемого определения. В определении указан PEM-проводник, который выполняет функции защитного заземляющего проводника и среднего проводника. Поэтому наряду с нейтральным проводником в определении должен быть упомянут средний проводник. В стандарте МЭК 61140 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/17247.html ) использован ключевой термин «нормальные условия», которым следует заменить термин «нормальное оперирование».
Эти недостатки устранены в стандарте МЭК 61140. Определение термина «часть, находящаяся под напряжением» в нём приведено в соответствие определением этого термина в п. 20.90 ГОСТ 30331.1, которое следует использовать в главе 1.7:
«часть, находящаяся под напряжением: Проводящая часть, предназначенная находиться под напряжением при нормальных условиях, включая нейтральный проводник и средний проводник, но, как правило, не PEN-проводник, PEM-проводник или PEL-проводник.
Примечание – Данное понятие необязательно подразумевает риск поражения электрическим током».
ПУЭ: «1.7.9. Открытая проводящая часть − доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции».
Определение в п. 1.7.9 отличается от следующего определения рассматриваемого термина в стандарте МЭК 60050‑195: проводящая часть оборудования, которой могут коснуться и которая обычно не находится под напряжением, но которая может оказаться под напряжением, когда повреждается основная изоляция.
Следовательно, открытая проводящая часть является проводящей частью электрооборудования, а не электроустановки.
Оба определения имеют общий недостаток. Вместо термина «нормальные условия» в них использованы слова «нормально» и «обычно».
В главе 1.7 следует использовать определение из п. 20.43 ГОСТ 30331.1, лишённое этих недостатков:
«открытая проводящая часть: Доступная прикосновению проводящая часть электрооборудования, которая при нормальных условиях не находится под напряжением, но может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции».
ПУЭ: «1.7.10. Сторонняя проводящая часть − проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки».
Термин «электроустановка» в п. 1.1.3 ПУЭ определён так: «совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии».
Это определение, неприемлемое для электроустановок зданий, на первый взгляд, хорошо характеризует электроэнергетические установки. Поскольку электроэнергетические установки включают в себя сооружения и помещения со всеми их проводящими частями, в них не может быть сторонних проводящих частей. Таким образом, в ПУЭ имеется терминологический конфликт, устранить который можно только посредством исключения из определения в п. 1.1.3 текста в скобках.
В стандарте МЭК 60050-195 термин «сторонняя проводящая часть» определён следующим образом: проводящая часть, не являющаяся частью электрической установки и обязанная представлять электрический потенциал, обычно электрический потенциал локальной земли. Это определение имеет один недостаток. Сторонние проводящие части находятся под электрическим потенциалом локальной земли только в нормальных условиях. При замыкании на землю их электрический потенциал может существенно отличаться от электрического потенциала локальной земли.
Указанный недостаток устранён в ГОСТ 30331.1. Поэтому в главе 1.7 следует использовать определение рассматриваемого термина из п. 20.74 ГОСТ 30331.1:
«сторонняя проводящая часть: Проводящая часть, которая не является частью электрической установки и в нормальных условиях находится под электрическим потенциалом локальной земли».
Продолжение см. https://y-kharechko.livejournal.com/62764.html , https://y-kharechko.livejournal.com/63208.html , https://y-kharechko.livejournal.com/63382.html , https://y-kharechko.livejournal.com/63605.html .

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *