E-mail:
Пароль:
Регистрация | забыли пароль? |
0
E-mail: *
Пароль: *
Введен неверный логин или пароль.
Идет отправка данных!
Пожалуйста подождите.
Тип: *
Для регистрации в клубе Экспертов нужно заполнить форму на отдельной странице
ФИО: *
Email: *
Тел: *
Организация: *
Должность: *
Обновить
Введите текст с картинки *
Идет отправка данных!
Пожалуйста подождите.
E-mail: *
Для задания нового пароля проверьте свой email.

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

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

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

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

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

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:

Добавить комментарий
  • САЛЬНИКОВ АЛЕКСАНДР 25 июня 2016 в 11:56

    Слышал, что для подключения сельского тарифа по элэнергии счётчик необходимо ставить на столбе. Так ли это? Ведь согласно ПУЭ-7. 1.5.27, счётчики должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях, в достаточно свободном и не стеснённом для работы месте с температурой в зимнее время не ниже 0°С... Допускается размещение счётчиков в неотапливаемых помещениях ... При этом должно быть предусмотрено стационарное их утепление на зимнее время с подогревом воздуха внутри них... А если подогревать, то за чей счёт?

    Ответить
    • Красноборов Дмитрий Владимирович 04 июля 2016 в 15:00

      Александр, счетчик может устанавливаться и во вводном распределительном устройстве ВРУ потребителя. Место его размещения должно быть оговорено тех. условиями, выдаваемыми сетевой организацией. Если счетчик устанавливается на столбе, для соблюдения ПУЭ должен быть организован подогрев для того, чтобы тепература в зимнее время не опускалась ниже 0°С. Подогрев должен осущетсвлять за счет электроснабжающей организации, что также должно отражаться в тех. условиях на подключение и договоре на электроснабжение

       

      Ответить
  • САЛЬНИКОВ АЛЕКСАНДР 11 июня 2016 в 22:04

    Нужно ли платить за пломбировку счётчика при самостоятельной установке (замене на новый)?

    Ответить
    • Суржиков Илья Геннадьевич 18 июня 2016 в 11:36

      Если не прописано в договоре на электроснабжение или технологическое присоединение, то нет, не нужно.

      Ответить
  • САЛЬНИКОВ АЛЕКСАНДР 04 июня 2016 в 18:14

    Здравствуйте. Планирую заменить электросчётчик в частном доме за свой счёт (сам покупаю, сам устанавливаю, (4 группа по ЭБ). Вопрос кто будет нести ответственность, если ПУ сгорит из-за скачка напряжения со стороны источника питания? Ведь это будет вина энергоснабжающей организации.

    Или для защиты использовать реле напряжения с контактором перед счётчиком в опломбированном боксе. Но примет ли такое местный РЭС?

    Ответить
    • Красноборов Дмитрий Владимирович 09 июня 2016 в 07:21

      Александр, самостоятельную установку электросчетчика необходимо согласовать с РЭС. Также без заключения соответствующего договора с РЭС ответственность за выход из строя счетчика будете нести Вы. Если реле напряжение планируется использовать и для защиты электросчетчика, тогда вводной автомат должен быть установлен перед счетчиком, а после автомата установлено реле напряжения. Их установка перед счетчиком выполняется с разрешения и, как Вы написали, в опломбированном боксе

      Ответить
  • САЛЬНИКОВ АЛЕКСАНДР 20 мая 2016 в 22:22

    Как-то возник вопрос: есть хорошо заземлённая водопроводная труба в старом (сталинка) двухэтажном доме (напряжение ноль-фаза 226 в; труба-фаза 228 в; сопр. ноль-труба 15 - 20 ом). Первый этаж две квартиры: ввод железный, разводка труб пластик; и второй этаж две квартиры: разводка предположительно железо. Уравнивания потенциалов нет. Если на первом этаже заземлить на трубу к примеру стиральную машину аналогично системе ТТ через УЗО 30 мА, чем это может угрожать соседям сверху? Дело в том, что есть соблазн заземлить все открытые проводчщие части именно на эту трубу, хотя знаю, что этого делать не желательно.

    Ответить
    • Красноборов Дмитрий 23 мая 2016 в 07:04

      Александр, заземление должно выполняться в соответствии с используемой в доме системой заземления, что означает, что все жильцы должны использовать одинаковую систему заземления, а также правильную выполненную по ПУЭ пункт 1.7.82 систему уравнивания потенциалов. При этом водопроводную трубу разрешается использовать в качестве естественного заземлителя, также она должна быть включена в систему уравнивания потенциалов. Опасность в том, что при повреждении изоляции на трубе появится потенциал, и соседи, не имея системы уравнивания потенциалов, могут попасть под опасное напряжение.

       

      Ответить
  • САЛЬНИКОВ АЛЕКСАНДР 03 мая 2016 в 20:22

    Гипотетическая ситуация. Трёхквартирный дом 3 фазы (по квартире на фазу). Обрыв нуля в питающей линии от ТП. В кв. 1 нагрузка 2,5 кВт; в кв. 2 -- 1 кВт; кв. 3 -- 40 Вт. Вопрос: в какой квартире какое будет напряжение? Подскажите формулу расчёта.

    Ответить
    • Красноборов Дмитрий 04 мая 2016 в 11:14

      Александр, здравствуйте!

      Для расчета примем, что нагрузка только активная, следовательно сопротивления в цепи тоже активные. Рассчитаем сопротивления:

      Za=Ra=220*220/2500=19,36 Ом; Zb=Rb=220*220/1000=48,4 Ом; Zc=Rc=220*220/40=1210 Ом;

      Записи фазных напряжений в комплексной форме:Ua=220угл0=220; Ub=220угл120=-110+190j; Uc=220угл-120=-110-190j;

      Для того, чтобы определить напряжение в квартирах, необходимо рассчитать напряжение смещения нейтрали:

      Unn=(Ua/Za+Ub/Zb+Uc/Zc)/(1/Za+1/Zb+1/Zc)=(220/19,36+(-110+190j)/48,4+(-110-190j)/1210)/(1/19,36+1/48,4+1/1210)=123+51j=133угл22 В

      Рассчитаем напряжения в каждой квартире:

      Ua=Ua-Unn=220-123-51j=109угл27 В;

      Ub=Ub-Unn=-110+190j-123-51j=271угл149 В;

      Uc=Uc-Unn=-110-190j-123-51j=335угл-134 В;

      Таким образом, напряжения в квартирах стоставят Ua=109 В; Ub=271 В; Uc=335 В

       

      Ответить
  • карасев 03 октября 2015 в 09:43

    А нет ли ошибки на схеме Система IT?

    Может, нужно без землм на трансформаторе?

    Ответить
    • Красноборов Дмитрий Владимирович 05 октября 2015 в 08:45

      Здравствуйте, спасибо за замечание!

      Исправили

      Ответить

Редактирование комментария доступно только в течение
1 часа после публикации. Все свои комментарии Вы можете просмотреть в Личном кабинете.