Заземление tn c s: Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

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:

Смотрите также:

Система заземления TN-C-S | Заметки электрика

Дорогие гости, сайта заметки электрика.

Продолжаю серию статей про системы заземления.

В прошлой статье мы рассмотрели систему заземления TN-C.

Наша сегодняшняя тема статьи — это система заземления TN-C-S.

Чем же эта система заземления отличается от предыдущей?

Принцип системы TN-C-S основан на том, что PEN проводник разделяется в определенном месте и  приходит к потребителю двумя отдельными проводниками:

• нулевой рабочий проводник N
• защитный проводник PE

В качестве примера приведу схему электрического подъездного щита жилого дома.

Электроснабжение квартиры с системой заземления TN-C-S

В данном случае электроснабжение квартиры осуществляется либо 3-жильным кабелем (фаза, N, PE) при однофазном питании (см. рисунок выше), либо 5-жильным кабелем (А,В,С, N, PE) при трехфазном питании.

В отличии от рассмотренной ранее системы TN-C, в этой системе допускается устанавливать розетки с наличием клеммы для заземления — евророзетки.

Защитный проводник РЕ необходимо соединить с корпусом электрооборудования (СВЧ-печь, электроплита, стиральная машина и другие электрические приборы). Нулевой рабочий проводник N служит только для передачи электроэнергии потребителю.

Где произвести разделение PEN-проводника?

 

Разделение PEN проводника в системе TN-C-S

Сначала давайте определимся с местом разделения PEN-проводника в системе TN-C-S.

Чаще всего разделение PEN-проводника осуществляется на вводе в жилой дом, т.е. в вводно-распределительном устройстве (ВРУ) Вашего дома.

Наглядное представление системы заземления TN-C-S

Как правильно произвести электромонтаж по разделению проводника PEN?

Пример разделения PEN-проводника в ВРУ жилого дома

В ВРУ жилого дома должны быть установлены:

• нулевая шина N
• шина заземления PE

PEN проводник с вводного кабеля соединяем с шиной заземления РЕ. А между шиной заземления РЕ и нулевой шиной N устанавливаем перемычку. 

Шину заземления PE необходимо заземлить (повторное заземление), т.е. соединить с контуром заземления жилого дома.

Очень важно!!! PEN проводник от источника питания до места разделения должен иметь сечение: не меньше 10 кв.мм. по меди, и не меньше 16 кв.мм. по алюминию.

Дополнение: я написал подробную статью о том как правильно и в каком месте разрешено разделять PEN проводник — переходите и читайте.

Достоинства системы заземления TN-C-S

Система TN-C-S — это самая перспективная система заземления для нашего государства.  С помощью нее обеспечивается высокий уровень безопасности от поражения электрическим током, в связи с использованием устройств защитного отключения (УЗО).

Также рекомендую прочитать статью про систему уравнивания потенциалов (СУП).

Недостатки системы TN-C-S

Самый главный недостаток системы TN-C-S возникает в случае обрыва PEN проводника. При нарушении изоляции, корпус электрических приборов может оказаться под напряжением относительно земли, что приведет к электрической травме человека.

Вывод

В завершение статьи я хочу дать Вам совет-рекомендацию. Если в Ваших домах (квартирах) до сих пор эксплуатируется электропроводка с системой заземления TN-C, то Вам необходимо задуматься о переходе на систему TN-C-S (а еще лучше на систему TN-S), т.к. от этого зависит Ваша личная электробезопасность.

В следующей моей статье читайте материал про систему заземления TT.

P.S. Для проведения электромонтажных работ по переходу от системы TN-C на систему TN-C-S обратитесь к специалистам электротехнической лаборатории.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Система заземления TN-S | Заметки электрика

Здравствуйте, дорогие гости сайта заметки электрика.

Уже изучив, системы заземления TN-C и TN-C-S, сегодня Вашему вниманию я представляю систему заземления TN-S.

Когда же появилась система заземления TN-S?

Давайте немного вернемся в прошлое. История возникновения системы заземления TN-S лежит в далеко 1940-ых годах прошлого столетия. Такую систему впервые стали применять в странах Европы и продолжают применять по сей день.

Как я уже говорил, аналогичная задача стоит и у России.

При проектировании и электромонтаже новых объектов необходимо использовать для однофазных сетей потребителей — трехжильные кабельные линии (фаза, N, PE), а для трехфазных сетей — пятижильные кабельные линии (А,В,С, N, PE) с самого источника электроэнергии, и заканчивая, электрической точкой (розетка) непосредственно у потребителя.

Эти требования взяты не из головы — необходимые рекомендации по переходу из системы TN-C в систему TN-S или TN-C-S обуславливается таким нормативным документом, как ПУЭ (пункт 1.7.132).

Почему же сразу нельзя перейти на систему заземления TN-S?

Да потому, что это процесс очень затратный и дорогостоящий.

Принцип исполнения  системы TN-S

Чем же система TN-S отличается от других систем заземления?

Принцип системы заземления TN-S основан на том, что нулевой рабочий проводник N и защитный проводник PE приходят к потребителю отдельными жилами с питающей трансформаторной подстанции (ТП), в отличии от системы TN-C-S, где эти проводники разделялись в определенном месте, например в ВРУ на вводе в жилой дом.

Наглядное представление системы заземления TN-S

В данной системе повторного заземления не требуется, т.к. на трансформаторной подстанции имеется основной заземлитель.

 

Достоинства системы TN-S

Система TN-S — самая надежная и безопасная система заземления, которая максимально осуществляет защиту электрооборудования, и самое главное, человека от поражения электрическим током с помощью применения в схемах УЗО и диффавтоматов, а также системы уравнивания потенциалов (СУП).

Еще один плюс этой системы — это отсутствие высокочастотных наводок (от электроприборов таких как, электрическая бритва, пылесос, перфоратор) и других помех на силовые линии потребителей.

Система TN-S не требует контроля за состоянием контура заземления, потому как нет в этом необходимости.

 

Недостатки системы заземления TN-S

Я считаю, что единственным недостатком этой системы является дорогостоящий монтаж электропроводки по причине наличия силовых кабелей (проводов) с большим числом жил.

В следующей статье читайте про систему заземления TT.

P.S. В завершении статьи о системе заземления TN-S посмотрите видео-ролик о настоящем  адреналине.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Система заземления TN-C-S: схема подключения ПУЭ

В электроустановках, спроектированных до 30-х годов ХХ века, устанавливалась система заземления TN-C. Позже она применялась в основном в жилом фонде СССР. Недостаток этой конструкции в том, что нулевой проводник N и заземляющий PE объединены в одном проводе PEN. Фактически, при соединении корпуса электроприбора с этим проводником вместо заземления получается защитное зануление.

Более совершенной является заземление типа TN-S, но оно дороже, чем TN-C. При реконструкции электроснабжения зданий и монтаже этого вида защиты необходимо менять линии электропередач от трансформаторной подстанции до розетки.

Для решения этой проблемы была создана система заземления TN-C-S, являющаяся компромиссным вариантом между этими типами защиты. Её особенностью является наличие объединённого проводника PEN, который в месте, определяемом ПУЭ, разделяется на два провода — заземляющий PE и нейтральный N.

В системе TN-C-S оба этих провода подключаются к розеткам или к клеммникам к соответствующим контактам. Провод РЕ не имеет разрывов и выключателей на всём протяжении и соединяется с корпусом электрооборудования, а N подключается к питающим выводам розеток.

В этой статье подробно рассматривается устройство этой системы, а так же достоинства и недостатки схемы заземления TN-C-S.

Что собой представляет система TN-C-S

Модернизация схем электроснабжения всех жилых зданий страны и приведение их в соответствие с требованием ПУЭ для системы TN-S, обеспечивающей максимальную защиту, потребует полной замены всех линий электропередач 0,4кВ и будет стоить очень дорого. Поэтому вместо схемы TN-S в жилых домах при подключении к электросети применяется система заземления TN-C-S.

Особенность этой схемы в том, что на участке от трансформаторной подстанции до ввода в здание сохраняется существующая линия электропередач с проводником PEN, а все работы по модернизации производятся в здании:

1. 1. В водном щите происходит разделение провода PEN на два проводника — заземление PE и нейтраль N;
2. 2. Место разделения подключается к контуру заземления здания;
3. 3. В подъезде ко всем квартирам подводится заземляющие провода РЕ;
4. 4. Производится модернизация или замена внутриквартирной электропроводки с двухпроводной (L,N) на трёхпроводную (L,N,PE) или, при трёхфазном питании, с четырёхпроводной (A,B,C,N) на пятипроводную (A,B,C,N,PE).

Совет! При модернизации внутриквартирной электропроводки допускается подводить заземление только к тем розеткам, которые имеют заземляющий контакт и к оборудованию, которое подключается к сети через автоматический выключатель — электроплита или бойлер.

Схема подключения по системе TN-C-S

В связи с тем, что система TN-C не обеспечивает необходимый уровень безопасности в жилых зданиях, особенно в частных домах, к которым подключёно однофазное напряжение 220В, её необходимо модернизировать и превратить в систему заземления TN-C-S. Эта работа может быть выполнена с минимальными затратами, поэтому такая схема получила широкое распространение, несмотря на имеющиеся недостатки конструкции.

Само название TN-C-S указывает на то, что заземляющий и нейтральный проводники соединены только в начале линии, а на некотором расстоянии от трансформаторной подстанции разделяются на два отдельных провода. Питающие трансформаторы в таких схемах используются с глухозаземлённой, неотключаемой, нейтралью.

Согласно ПУЭ п.1.7.132 использовать объединённый проводник PEN в однофазных сетях запрещается (не относится к ответвлениям от воздушных линий). Поэтому при реконструкции схемы электроснабжения в домах, к которым подводится 220В, разделение этого провода на PE и N производится в месте подключения здания к трёхфазной линии. В многоквартирных домах это делается во вводном щите в здание, а НЕ НА ПЛОЩАДКЕ в щитке возле электросчётчика.

При подключении здания не к подземному кабелю, а к воздушной линии электропередач, то, согласно ПУЭ п.1.7.102, место разделения проводов подлежит обязательному заземлению.

Как указано в ПУЭ п.1.7.135, соединять после разделения PE и N ЗАПРЕЩАЕТСЯ! Это автоматически превращает схему TN-C-S в TN-C.

Описание системы TN-C-S со всеми техническими требованиями к ней указано в ПУЭ п.1.7.3, 1.7.13, и рис.1.7.3

Зачем нужно разделение PEN проводника

Основной причиной для разделения провода PEN являются требования ПУЭ п. 7.1.13, в котором указано, что все электроустановки, кроме низковольтных (12 В, 36 В и т.п.), должны иметь заземление TN-S с отдельными проводами PE и N либо более дешёвого типа TN-C-S с разделением PEN-провода. При несоблюдении этих условий возможно отключение здания от электроснабжения контролирующими организациями.

Кроме того, этого требуют здравый смысл и законы электротехники:

• При использовании системы TN-C корпус электроприбора фактически не заземляется, а зануляется. Поэтому обрыв провода PEN приводит к тому, что на нейтральном контакте розетки, заземляющем выводе и корпусе электрооборудования оказывается напряжение сети 220В.
• Самое частое место этого обрыва — внутридомовые сети. Обычно они выполняются более тонким проводом, чем кабель, подходящий к зданию.
• На вводном квартирном щитке устанавливается два предохранителя или автоматический выключатель, разрывающий цепь PEN. Даже если используется спаренный автомат, нельзя исключить возможность «залипания» фазного контакта. Это отключение приводит к эффекту, аналогичному обрыву провода PEN.

Поэтому разделение PEN проводника обеспечивает бОльшую безопасность людей, живущих в доме.

Разделение PEN проводника

Правила, по которым производится разделение, описаны в ПУЭ п.п.1.7 и 7.1:

• самым удобным местом для разделения является вводной электрощит, до вводного автоматического выключателя, рубильника или общедомового электросчётчика;
• схема должна быть смонтирована так, чтобы исключить отключение, в том числе аварийное, цепей PEN и PE;
• автоматические выключатели и рубильники, согласно ПУЭ п.1.7.145, допускается устанавливать только в цепи нейтрали N;
• проводник PEN подключается к шине РЕ, или главной заземляющей шине ГЗШ, которая должна соединяться с нейтральной планкой;
• проводники РЕ и N после разделения не соединяются;
• нельзя использовать общую шину для нейтрали и заземления.

Исходя из этих правил, во вводном щите монтируются две шинки — нейтральная N и заземляющая ГЗШ. Вводной проводник PEN и заземляющий провод внутренней проводки РЕ подключаются к заземляющей шине. К ней же присоединяется контур заземления здания. Эта планка соединяется с нейтральной шиной N перемычкой.

Важно! Сечение проводника PEN вводного кабеля быть не менее 10мм² при использовании медного провода и 16мм², если кабель алюминиевый.

Расшифровка TN-C-S системы

Как и у многих других схем и электротехнических элементов у системы заземления TN-C-S расшифровка названия показывает на её основные особенности:

1. 1. Т (лат. terra) — нейтраль питающего трансформатора соединена с контуром заземления подстанции;
2. 2. N — нейтраль источника питания соединена с воздушной или кабельной линией электропередач;
3. 3. С (англ. combined) — в одном проводе PEN совмещаются проводники PE и N;
4. 4. S (англ. separated) — наличие разделённых нулевого N и заземляющего PE проводов.

Присутствие в названии букв С и S указывает на то, что в линии есть как общие, так и разделённые участки.

Достоинства и недостатки

Система заземления TN-C-S имеет преимущество перед другими типами защитных заземлений. Она имеет простую конструкцию, которую легко смонтировать в любом здании. Эта работа имеет намного меньшую стоимость, чем монтаж схемы TN-S. Она обеспечивает достаточно высокую степень защиты от поражения электрическим током, особенно при дополнительном использовании УЗО.

Недостатком этой системы является попадание высокого напряжения на корпус оборудования при повреждении провода PEN на участке между зданием и трансформатором. Для предотвращения таких ситуаций ПУЭ требует устанавливать прокладывать питающие кабеля в лотках, трубах или использовать бронированный кабель. В воздушных линиях электропередач провод PEN периодически заземляется. Расстояние между заземлителями зависит от количества грозовых часов в год.

При соблюдении всех требований система TN-C-S является самой распространённой. Если же какие либо условия выполнить невозможно, то ПУЭ рекомендует использовать заземление типа ТТ.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Система заземления TN-C: схема подключения, недостатки

Электрические сети напряжением до 1кВ, кроме установок специального назначения, являются сетями с глухозаземлённой нейтралью. Это значит, что вторичные обмотки питающего трансформатора соединены в звезду, а её средняя точка соединяется с контуром заземления. Со средней точкой звезды соединяется также нулевой (нейтральный) провод трёхфазной линии электропередач.

Такие электроустановки, согласно ПУЭ п. 1.7.3, считаются установками с системой заземления TN. В этом разделе Правил Устройства Электроустановок рассказывается о разных типах заземлений, отличающихся методом соединения корпуса электроустановок с нейтралью трансформатора. Один из видов такого соединения — система заземления TN-C.

Особенности системы заземления TN-C

Система TN-C используется в жилых зданиях, электропроводка в которых не реконструировалась со времён Советского Союза. Это питающая линия, выполненная четырёхпроводными воздушными линиями или кабелями — 3 фазных и 1 нулевой.

В такой схеме соединения в одном проводе совмещены два проводника — нулевой «N» и заземление «РЕ». Это провод называется «PEN» и он соединяет нейтраль трансформатора и корпус электроустановки. Это является основным недостатком схемы заземления TN-C.

В Советском Союзе корпуса бытовых электроприборов не заземлялись, поэтому такая система была достаточно безопасной. Сейчас большинство устройств требуют защитного заземления «РЕ» и система заземления TN-C, фактически являющаяся не заземлением, а занулением, перестала соответствовать требованиям безопасности.

Расшифровка TN-C показывает конструкцию этой системы:

1. T — terre (земля). Показывает, что это система заземления.
2. N — neuter (нейтраль). Указывает, что линия соединяется со средней точкой звезды — нейтралью (занулена).
3. C — combined (объединённый). Значит, что нулевой и заземляющий провода являются одним проводом на всём протяжении от трансформатора до электроустановки.

Как выполнена схема заземления tn c

Система заземления TN-C состоит из следующих частей:

1. 1) Контур заземления. Это заземление, находящееся на трансформаторной подстанции и соединённое со средней точкой вторичной обмотки трансформатора.
2. 2) Нулевой провод. В четырёхпроводной трёхфазной схеме электропитания выполняет роль нулевого и заземляющего проводников и обозначается на схемах PEN проводник.

В жилых домах, имеющих такую систему заземления, на каждом этаже находится электрощиток, в который приходит 4 провода – три фазы А, В, С и нулевой провод «PEN». При этом в каждую из квартир приходит 2 провода — фаза и ноль (PEN).

В бытовых розетках, установленных во времена СССР отсутствовал заземляющий контакт, как и не было электроприборов, конструкция которых предусматривала подключение к заземлению.

Важно! Если в розетке или квартирном щитке соединить заземляющий контакт и нулевой, то получится не заземление, а зануление.

В системе заземления TN-C с проводом PEN соединяются все металлические части электроприборов, находящихся в квартире. В этом случае вместо защитного заземления получится защитное зануление.

Так как провод PEN кроме заземляющего является также нулевым проводом, то он может не соединяться с заземлёнными частями здания. В некоторых случаях к нему выполняется подключение корпуса вводного и этажных электрощитков.

Ввод электропитания в квартиру выполняется двумя проводами, без заземления. И даже при установке евровилок с заземляющими контактами их некуда подключать. В результате все приборы в доме работают без заземления, даже те, которые нуждаются в нём по инструкции завода-изготовителя.

Кроме того, без заземления не работают разрядники системы грозозащиты, предохраняющие электрооборудование от высоковольтных грозовых импульсов. Они должны подключаться к нулевому и фазному проводам, а также к контуру заземления.

Тем не менее, система TN-C является более передовой по сравнению с полным отсутствием защиты и, во время монтажа, соответствовала существовавшим в этот период нормативным документам.

Достоинства и недостатки

Система заземления TN-C, как и любая схема, имеет отличия от других заземляющих устройств и связанные с этим достоинства и недостатки.

Достоинства этой системы не связаны с высокой безопасностью людей:

• Низкая стоимость. Это связано с отсутствием отдельного проводника «РЕ», который является пятым проводом при трёхфазном электропитании и третьим при однофазном.
• Простота конструкции. В трёхфазной сети всегда есть четвёртый нулевой провод, поэтому для монтажа TN-C достаточно заземлить среднюю точку вторичной обмотки питающего трансформатора.

Недостаток у системы заземления TN-C всего один, но он перевешивает любые достоинства — повышенная опасность поражения электрическим током,

возможная в разных ситуациях, связанных с отсоединением PEN проводника:

1. обрыв этого провода между потребителем и питающим трансформатором;
2. срабатывание автоматического выключателя, отсоединяющего нейтральный провод при залипшем контакте фазы.

В этих случаях через включённые лампы и другие электроприборы на занулённых металлических частях электроустановок появляется сетевое напряжение.

Поэтому система TN-C в электроустановках не обеспечивает достаточного уровня электробезопасности. Несмотря на это некоторые неграмотные электромонтёры для заземления электроприборов предлагают её установит и соединить нулевой и заземляющий контакты в розетке или квартирном щитке.

Что делать? Как исправить?

При реконструкции построенных и во всех новых зданиях сохранять и устанавливать систему TN-C современными нормативными документами запрещается. Однако есть возможность модернизации этой системы в TN-C-S или TN-S.

Система заземления TN-S является более надёжной, но требует значительных материальных затрат и прокладки пятого провода «РЕ» от потребителя к трансформатору. Правилами устройства электроустановок и другими нормативными документами допускается переделка системы TN-C в TN-C-S.

Для этого в водном щитке проводник PEN заземляется ещё раз, после чего он разделяется на два провода — нейтраль — N и заземление РЕ. После чего четырёхпроводная сеть превращается в пятипроводную и в квартиры заводится по три провода — фаза «L», ноль «N» и заземление «PE», причём заземление подключается в водном щитке на отдельную шину заземления. После электрощитка заземляющий провод подключается к клеммам заземления розеток и других электроприборов.

В отдельно стоящих коттеджах, запитанных от трёхфазной сети, такое разделение выполняется в вводном щитке учета ДО электросчётчика.

В зданиях, которым подведено однофазное напряжение, согласно ПУЭ п. 1.7.132 разделение проводника «PEN» на «РЕ» и «N» НЕ ПРОИЗВОДИТСЯ!. Это необходимо выполнить в месте подключения однофазной линии к трёхфазной сети.

Важно! Согласно ПУЭ п. 1.7.135 после разделения провода «N» и «PE» соединять в переходных коробках, розетках и других местах ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Почему система TN-C морально устарела

В значительной части современной техники используются импульсные блоки питания. В этих устройствах есть фильтры от ВЧ помех. Это конденсаторы малой ёмкости, соединяющие схему с металлическим корпусом и заземляющим контактом вилки.

Помехи, приходящие из электросети или возникающие при работе электрооборудования через конденсатор и заземляющий провод «уходят в землю» и не нарушают работу подключённых к блоку питания приборов.

В обычных условиях ток, проходящий через фильтр недостаточен для срабатывания УЗО или поражения человека электричеством, но при пробое этого конденсатора корпус оказывается подключённым к сети 220В. Эта ситуация не является опасной при наличии системы заземления, соответствующей требованиям ПУЭ, но может привести к электротравме, при её отсутствии или использовании системы TN-C.

Так же является опасной ситуация обрыва нулевого провода «N». В этом случае корпус окажется под напряжением через цепь «фаза-электроприбор-ноль-заземление-корпус».

Аналогичная ситуация возникает при возникновении течи в стиральной или посудомоечной машине или перегорании ТЭНа в бойлере.

Главный недостаток системы TN-C это появление опасного потенциала на заземленных корпусах техники при отгорании PEN проводника. То есть в случаи обрыва PEN проводника заземление (зануление) теряет свои защитные свойства.

Опасные способы заземления

Для того, чтобы обезопасить себя и членов своей семьи от поражения электрическим током, некоторые «специалисты» прокладывают линию заземления самостоятельно. Для этого используются различные варианты:

1. Подключение к радиаторам центрального отопления или к водопроводным трубам. Это опасно тем, что при небольшой утечке по трубам начнёт протекать ток, вызывающий быструю коррозию, а при ремонте водопроводчики могут получить электротравму.
2. Соединение в розетке нулевого и заземляющего контакта. Это не заземление, а зануление. В ПУЭ п.1.7.50 зануление отсутствует среди средств, защищающих от поражения электрическим током.
3. Присоединение защитного проводника РЕ к корпусу электрощита, находящемуся на этаже. Этот вариант лучше предыдущих, но качество соединения самого PEN провода с корпусом щитка неизвестно. Кроме того, место соединения проводов «PEN», «N» и «РЕ» должно быть заземлено.

Кроме того неизвестно заземлен ли вообще PEN проводник в этажном щите. К примеру, можно представить ситуацию, когда при такой «схеме заземления» произойдет обрыв нулевого провода N и тогда все заземленные корпуса приборов в квартире через этот дополнительный проводник РЕ окажутся под напряжением.

Тем более если разобраться то такое подключение является не заземлением, а занулением.

Кроме различных вариантов самостоятельного подключения к проводу «PEN», возможен монтаж контура заземления из стальных уголков, штырей и труб, закопанных ниже уровня промерзания почвы. К этим уголкам присоединяется провод, заводится в квартиру и подключается к розеткам. В этом случае есть опасность обрыва этого провода или окисливания в месте контакта, находящемся на улице.

Важно! Контур заземления, выпоненный по всем правилам, соединяется при помощи электросварки с металлическими элементами конструкции здания и подлежит регулярной проверке.

Единственной надёжной защитой от поражения электрическим током является установка систем заземления TN-C-S или TN-S. В этом случае при нарушении изоляции между заземлённым корпусом электроприбора и токоведущими частями возникнет замыкание по цепи «токоведущие части-корпус-заземление», ток через автоматический выключатель возрастёт и автомат отключит питание установки.

Желательно дополнительно к системе заземления в электрощите подключить УЗО. Это устройство будет отключать электропитание в том случае, если изоляция нарушена и появился ток утечки, но отсутствует короткое замыкание.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Системы заземления типа TN-S, TN-C, TN-C-S | ENARGYS.RU

Прежде чем разбираться в типах заземление, нужно правильно понять, что оно из себя представляет. Ведь при упоминании этого слова, у большинства в сознание всплывает картинка: идущая по фасаду здания металлическая лента, которая присоединяется к вбитому в землю стержню.

К сожалению такое малое знание о заземление ведет к тому, что часто встречаются ситуации, когда пытаясь найти в помещение отвод для заземления и не найдя его, совершаются ошибочные действия. А именно попытки произвести заземление путем подсоединения третьего провода к различным металлически предметам. Особенно при установке стиральной машинки. Это могут быть трубы отопления, стояки и что-то иное.

А ведь в принципе, действие это понятно, ведь считается, что трубы идут через землю и значит, что электричество уйдет туда. Но не все так радужно. Такой способ заземления очень опасный. Ведь если случится ситуация при которой произойдет электропробой на корпус стиральной машины, то электрические удары могут получить все люди, которые в этот момент принимали ванну или просто пользовались краном. При этом в любой из квартир расположенных по стояку. А это может привести к летальному исходу.

Что такое заземление?

Поэтому чтобы производить заземление необходимо хорошо разбираться в этом деле и все делать согласно требованиям безопасности.

Что же такое заземление? По периметру здания вбивается ряд металлических стержней. Между собой они соединяются металлическими полосами. Так образуется контур заземления. К нему подсоединяется оборудование или электроустановки. Это и будет называться заземлением электроустановки (оборудования).

Существуют два вида заземления:

1. Защитное – эти видом обеспечиваются все дома, к которым подведено электричество;
2. Рабочее – присутствует на всех зданиях, оно служит главным образом для защиты от ударов молнии.

Чтобы организовать собственную систему подключения заземления, нужно определить тип системы заземления, которое подключено в конкретном здании. Существует общая точка, в которой соединяются обмотки трансформатора. Она имеет свое название – нейтраль или еще ее называют нулевая точка. Такое название получено из-за того, что при стабильной работе потенциал нагрузки равен всегда нулю.

Существует три типа заземления:

1. TN;
2. ТТ;
3. ІТ.

Чтобы понять, что они обозначают надо сделать расшифровку входящих в них букв. Первая буква будет обозначать, какой характер имеет заземление:

• Т – нулевая точка (нейтраль) – соединена с землей;
• I – все части проводящие ток, подвергнуты изоляции от земли.

По второй букве, можно определить какой характер заземления имеют открытые проводящие части входящих в здание электроустановок:

• T – существующие части связанны с землей, вне зависимости от того какого характера существует связь;
• N – части электроустановок связаны напрямую с землей, а для заземления потребителей существует отдельный PEN проводник.

Рассматривать их все стоит только при необходимости. Так как основным типом заземления, которое характеризуется низковольтностью – это до одной тысячи вольт. При этом используется система TN. Она включает в себя три подвида. Они имеют также буквенную аббревиатуру (буквенное обозначение систем заземления):

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

Следует расшифровать эти понятия.

Таблица 1.

C	S	C-S
В данном случаи нулевое защитное и рабочие проводники совмещены в одном проводнике по всей длине (PEN-проводник).	нулевой рабочий проводник (N)и нулевой защитный проводник (РЕ) –имеют разделение.	PEN проводник будет разделен на определенном участке сети на два раздельных PE и N проводника.

И так следует поподробнее рассмотреть эти три подтипа.

Система заземления TN-С

Система заземления TN-C распространена по всей территории бывшего СССР. И встречается практически во всех многоквартирных домах получивших название высших партийных деятелей.

В данной системе оба нулевых проводника (защитный и рабочий) объединены в один провод, имеющий название PEN. Далее провод подводился к распределительному устройству дома.

В данном случае существующая схема имеет следующий вид:

Схема системы заземления TN-C

По такой схеме видно, что имеются 2 вида проводки:

• однофазная – имеет два провода;
• трехфазная – имеет четыре провода.

В данном случае так распространенная сейчас евроразетка с заземляющим контактом просто бесполезна. Так как подсоединять его не к чему. Вообще такое тип подключения принято называть – занулением. Плюсом TN-C является то что он очень прост и дешев. Такое заземление защищает только от сверхтоков, в данном случае срабатывают автоматические выключатели. А вот устройства защитного отключения оказываются неработоспособными.

Опасен такой тип заземления тем, что при однофазном коротком замыкании зачастую происходит возгорание проводки. Но есть и еще большая опасность возможность от обрыва PEN проводника, еще это называется – отгорание нуля. В этом случае фазное напряжение появляется на корпусе электрооборудование. Такая ситуация случается из-за того, что происходит превышение норм потребление заложенных при проектировании.

В настоящее время применение такого типа заземления запрещено для новых строительств.

Система заземления TN-S

Система заземления TN-S. В данном случае нулевые проводники разделены на всем своем пути. Проще говоря, до источников потребления в доме или квартире прокладываются два провода. Это рабочий ноль (N) и защитный ноль (РЕ). В таких сетях также имеется угроза возникновения пробоя на корпус электрооборудования, что является угрозой для жизни.

Схема имеет такой вид:

Схема системы заземления TN-S

Но в отличие от TN-C заземления в данном случае имеется возможность использовать устройство защитного отключения. Благодаря этому такая система становится более безопасной.

В данной системе обрыв рабочего нуля не выводит на корпус фазное напряжение. Существенный недостаток TN-S заключается в ее дороговизне. Используется она преимущественно в странах западной Европы в частности в Великобритании.

Схема заземления TN-C-S

Попытки сделать систему TN-C более безопасной и при этом не сделать ее излишне дорогой. Так появилась система, которая соединила в себе TN-C и TN-S. В данной системе до входа в здания идет один общий РЕN проводник, который разделяется на два отдельных нуля – защитный и рабочий. Они подвергаются повторному заземлению.

К сожалению, на территории России и СНГ модернизацию заземление системы TN-C начали проводить сравнительно недавно. А вот в большинстве западных стран и США такая замена имела системный характер и началась в 60-е года прошлого века. При системе заземления TN-C-S, однофазная проводка имеет три провода, а трехфазная пять проводов.

Схема подсоединения TN-C-S заземления (при невозможности ее использовать применяют ТТ заземление):

Схема системы заземления TN-C-S

В данном случае в квартире к розетке подходят три провода. Благодаря этому появляется возможность подключить заземляющий контакт евророзетки. При использовании устройства защитного отключения на участке с TN-S обеспечивает хорошую безопасность. Но вот на участке TN-C имеется возможность отгорание нуля и выхода фазного напряжения. В этой ситуации должна использоваться дополнительная система уравнивания потенциалов. Но, к сожалению не все ее используют при замене электроснабжения в домах старой постройки.

Что такое система заземления

В терминологии электротехники земля или система заземления — это точка отсчета в электрической цепи, по которой рассчитываются напряжения. Система заземления или нашим друзьям через пруд; Система заземления также имеет функцию обеспечения общего обратного пути для электрического тока через физическое соединение с геологией. В электрической установке система заземления или электрод системы заземления соединяет определенные части этой установки с проводящей поверхностью Земли для обеспечения безопасности и функциональных целей.

Обязательные знаки — Подключите клемму заземления к земле

Назначение системы заземления или системы заземления

Электрические цепи подключаются к земле, заземлению по ряду причин. (См. В чем разница между заземлением и соединением)

Заземление, система заземления обеспечивает:

• Индивидуальная защита — живые существа в непосредственной близости от подстанций путем недопущения воздействия небезопасных потенциалов в установившемся режиме или в условиях неисправности.(см. ступенчатый потенциал и потенциальные риски прикосновения)
• Рабочая защита электрической системы
• Заземление с градацией потенциала (напряжения)
• Защита от электромагнитных импульсов
• Молниезащита
• Достаточно низкое сопротивление для обеспечения удовлетворительной работы защиты в условиях отказа (см. ток утечки)
• Защита по напряжению в разумных пределах в условиях неисправности (таких как молния, коммутационные скачки или непреднамеренный контакт с системами более высокого напряжения) и обеспечение того, чтобы не превышались напряжения пробоя изоляции, т.е.е. согласование изоляции.
• Ступенчатая изоляция в силовых трансформаторах.
• Ограничение напряжения относительно земли на проводящих материалах, в которых находятся электрические проводники или оборудование.

Менее известные причины заземления включают:

• Для стабилизации фазных напряжений на линиях электропередач в установившихся условиях, то есть путем рассеивания электростатических зарядов.
• Средство контроля изоляции системы электропитания.
• Устранение постоянных дуговых замыканий на землю.
• Чтобы гарантировать, что короткое замыкание, которое возникает между обмотками высокого и низкого напряжения трансформатора, может быть обнаружено первичной защитой.
• Обеспечьте альтернативный путь для индуцированного тока и тем самым минимизируйте электрический «шум» в кабелях.
• Обеспечьте эквипотенциальную платформу, на которой может работать электронное оборудование.

Геология системы заземления

Вообще говоря, система заземления должна обеспечивать низкоомное соединение с геологическими условиями.Так что он может рассеивать или собирать ток на землю или от нее. Что, в свою очередь, означает, что повышение напряжения не достигает уровня, который может причинить вред.

Функция заземления

В установках заземление также необходимо для обеспечения правильной работы оборудования. — Например, электронные устройства, где может потребоваться заземленный экран. Очень важно рассматривать систему заземления в рамках всей установки как одну целостную систему.Почему? Электроны не умеют читать!

Нет. Серьезно, проектирование системы заземления, как правило, обеспечивает две функции безопасности.

Первый для предотвращения поражения электрическим током из-за разного потенциала открытых металлических конструкций. — Эта мера предотвращения удара достигается склеиванием. Соединение с землей с помощью заземляющего электрода также ограничивает накопление статического электричества. Идеально подходит для работы с легковоспламеняющимися продуктами или устройствами, чувствительными к статическому электричеству.

Вторая функция системы заземления — гарантировать, что в случае замыкания на землю.Любой возникающий ток короткого замыкания может контролируемым образом вернуться к источнику. Я имею в виду управление обратным путем, избегая повреждения оборудования или травм людей.

Система заземления с достаточно низким импедансом гарантирует, что часть возвратного тока замыкания на землю может протекать для правильной работы защитных устройств. Активация автоматических выключателей или предохранителей для успешного прерывания тока.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ С УТВЕРЖДЕНИЕМ

Рискну заявить очевидное.Подача электроэнергии потребителю, не имеющему заземления в соответствии с утвержденным или принятым стандартом, сопряжена с несоразмерным риском. Бизнес-риск и человеческий риск. Не только для людей внутри объекта, но и для более широкой области, которая может затронуть невиновных третьих лиц поблизости.

Неправильно спроектированная или установленная система заземления, которая не может контролировать энергию повреждения в пределах известных допустимых пределов (определяемых тем, что может выдержать средний человеческий организм), подвергает жизнь очень реальному риску травмы / смерти, а также может привести к повреждению оборудования.

Ваша система заземления всегда должна быть:

• Разработано проверенным компетентным проектировщиком, т. Е. Квалифицированным лицом.
• Разработано и установлено в соответствии с принятой практикой, такой как IEC 50522, BS 7430, IEEE Std.80 и т. Д. (Требования законодательства) (см. Стандарты заземления)
• Установлено зарекомендовавший себя компетентный установщик
• Проверено и подтверждено после установки, т. е. подтверждено, что оно безопасно, пригодно для использования
• Проверяется или тестируется на протяжении всего срока службы с регулярными интервалами, чтобы убедиться, что он по-прежнему хорошо защищает людей

Методы заземления

Незаземленная или изолированная система

Этот метод не имеет намеренного формального подключения к земле.Могут быть некоторые соединения с высоким импедансом для приборов; например, катушка измерительного прибора.

В нормальных условиях емкость между каждой фазой и землей практически одинакова. В результате система стабилизируется относительно земли. В трехфазной системе напряжение каждой фазы относительно земли равно напряжению звезды в системе. Следовательно, нейтральная точка (если таковая имеется) находится на уровне потенциала земли или рядом с ним.

Заземленные системы

Заземленная система имеет по крайней мере один провод или точку (обычно нейтраль или нейтраль), намеренно подключенные к земле.В трехфазных системах обычно выполняется подключение к земле в точке звезды или нейтрали трансформатора.

Использование заземления таким образом, если есть необходимость подключить нагрузку между фазой и нейтралью к системе, т.е. чтобы предотвратить значительные колебания напряжения нейтрали вместе с нагрузкой. Заземление снижает колебания напряжения и дисбалансы, которые могли бы возникнуть в противном случае. Еще одно преимущество состоит в том, что реле остаточного действия используются для обнаружения неисправностей до того, как они станут межфазными.Таким образом уменьшаются токи короткого замыкания и повреждения других частей электрической сети.

Существует два основных типа заземленных систем:

1. Система с заземленной импедансом;
2. и низкоомную (прочно) заземленную систему.

Система импедансного заземления

Резисторы и реакторы, вставленные в соединение между нейтралью и землей. Обычно для ограничения тока короткого замыкания до приемлемого уровня.

На практике, чтобы избежать чрезмерных переходных перенапряжений из-за резонанса с шунтирующей емкостью системы, индуктивное заземление должно обеспечивать протекание не менее 60% емкости 3-фазного короткого замыкания при замыканиях на землю.Эта форма заземления имеет меньшее рассеивание энергии, чем резистивное заземление.

Катушки Петерсена

Дугогасящие катушки (ASC), также известные как катушки Петерсена или нейтрализаторы замыкания на землю, могут использоваться в качестве заземляющего соединения. Это настроенные реакторы, которые нейтрализуют емкостной ток исправных фаз, так что любой ток повреждения имеет низкую величину.

Благодаря самоочищающемуся характеру этого заземления оно полезно в определенных обстоятельствах в воздушных сетях среднего напряжения, например, в тех, которые подвержены большому количеству кратковременных замыканий и имеют много точек заземления.

Автоматические выключатели с повторным включением в основном заимствованы у ASC в системах высокого и среднего напряжения. Тем не менее, в основном благодаря усовершенствованию имеющегося оборудования и усовершенствованию системы защиты, интерес к ASC растет. Их идеальное применение — для систем воздушных линий, которые имеют большое количество заземленных точек (например, трансформаторы) и множество подключенных потребителей. Однофазной линии или кабеля не может быть слишком много, так как это ставит под угрозу работу схемы.

Заземление через сопротивление используется чаще, поскольку оно позволяет ограничить ток короткого замыкания и ослабить переходные перенапряжения. В распределительных системах, особенно на 11 кВ, обычно используются жидкие резисторы заземления (LER) на 750, 1000 или 1500 А или более распространенные резисторы из нержавеющей стали, установленные в различных комбинациях для ограничения тока замыкания на землю.

Система с низкоомным (прочным) заземлением

Система заземления с низким сопротивлением является наиболее распространенной схемой, особенно при низком напряжении.Здесь соединение нейтрали / земли осуществляется через надежное соединение без намеренного добавления импеданса. Недостатком такой схемы является то, что ток замыкания на землю обычно высок, но напряжения системы остаются подавленными или низкими в условиях повреждения.

Низковольтные системы заземления

Разобравшись с заземлением, имеющимся в энергосистеме выше, давайте кратко рассмотрим систему заземления низкого напряжения.

Стандартные определения соединений:

T: Terre, прямое соединение с землей.

N: нейтральный.

C: комбинированный.

S: раздельный.

Основные типы:

TN-S

TN-S Входящий источник питания имеет единственную точку соединения между нейтралью питания и землей на трансформаторе питания. Питающие кабели имеют отдельные нулевой и заземляющий защитный провод (S.N.E.). Обычно нейтральный проводник представляет собой четвертую «жилу», а заземляющий провод образует защитную оболочку или провод заземления.Заказчик может подключить клемму заземления к оболочке служебного кабеля или отдельный провод заземления.

TN-S был в значительной степени стандартным устройством в Великобритании до введения систем защитного многократного заземления (PME или TN-C-S).

TN-C-S

TN-C – S Заземление нейтрали питания в нескольких точках. Питающие кабели имеют комбинированную нейтральную и заземляющую металлическую внешнюю оболочку с покрытием из ПВХ (кабели CNE). Комбинированная защитная заземляющая оболочка нейтрали представляет собой провод PEN (защитное заземление).

Электропитание в помещении потребителя обычно осуществляется через TN-S, т.е. нейтраль и земля будут отдельными, подключенными только в позиции обслуживания. При прочесывании нейтрали и земли в помещении система TN-C.

PNB

PNB Защитное соединение нейтрали — это разновидность системы TN-C -S, в которой заказчику предоставляется клемма заземления, которая подключается к нейтрали питания, но нейтраль соединяется с землей только в одной точке.Обычно в точке поставки потребителя или рядом с ней. Эта схема зарезервирована для использования, когда у одного потребителя есть собственный трансформатор.

Остальные две системы:

TT

TT Это система, в которой источник питания заземлен только в одной точке, но оболочки кабеля и открытые металлические конструкции установки заказчика подключены к земле через отдельный электрод, который не зависит от электрода питания.

IT

IT Это система, не имеющая прямого соединения между токоведущими частями и землей, но с заземленными открытыми проводящими частями установки.Иногда для упрощения схемы защиты, необходимой для обнаружения первого замыкания на землю, предусматривается соединение с землей с высоким импедансом.

Заземляющие устройства в Великобритании и многих других странах должны соответствовать BS 7671. Этот стандарт основан на последнем 18-м издании Правил для электрических установок Института инженеров-электриков. Правила по безопасности, качеству и непрерывности электроснабжения не применяются, поэтому заземление не является обязательным требованием, а незаземленные системы (такие как IT выше) разрешены.

Ключевой момент

Основной принцип состоит в том, чтобы, во-первых, принять все разумные меры предосторожности, чтобы избежать прямого контакта с токоведущими частями, а во-вторых, принять меры для защиты от косвенного контакта. Последнее включает в себя эффективное заземление и соединение, а также систему защиты, которая устраняет неисправность. Этот принцип более известен как защитное соединение.

В некоторых местах требуется специальное заземление, например,

• Шахты,
• Карьеры,
• Автозаправочные станции,
• Молниезащита
• и Лифтовые установки.

Greymatter’s имеет опыт работы с широким спектром услуг по системам электрического заземления, используйте окно чата ниже или свяжитесь с нами здесь.

Курс заземления — Бесплатная пробная версия

Хотите узнать больше о проектировании системы электрического заземления — Greymatters Academy — это наш учебный сайт по заземлению. Посмотрите или получите доступ к бесплатной пробной версии здесь.

Руководство для начинающих по электрической терминологии, символам и схемам

Электрический монтаж

Потребительский блок (1) — Также широко известный как плата / коробка предохранителей, это место, откуда берутся цепи в установке и где ваши защитные устройства будут расположены.

Оборудование, использующее фиксированный ток — Элемент оборудования, который является постоянной частью электрической установки, примером может быть плита, которая подключена напрямую.

Блок подключения с предохранителем (2) — Блок подключения с предохранителем — это тип аксессуара, который защищает блок фиксированного тока, использующий оборудование.

Аксессуар — Это то, что составляет часть цепи, но не является фиксированным током с использованием части оборудования, например, розетка.

Устройство — Это любой элемент оборудования, использующий электрический ток, исключение составляют автономные электродвигатели, то есть те, которые не являются частью оборудования, такого как двигатель вытяжного вентилятора и светильники. .

Барьер (3) — Что-то для предотвращения контакта с токоведущими электрическими частями, например, крышка сборной шины в потребительском блоке.

Базовая защита — Это защищает вас от поражения электрическим током в безотказных условиях i.е. при нормальном использовании.

Шина — сплошная полоса из проводящего материала, обычно из меди, к которой может быть подключено электрическое оборудование и подано питание. В домашних условиях их можно найти внутри потребительского блока, обычно закрытого крышкой сборной шины, чтобы предотвратить прикосновение к нему под напряжением.

Вырез — это разговорное название устройства защиты источника питания. Защитное устройство источника питания представляет собой большой предохранитель, установленный в месте установки, обычно в жилых помещениях они рассчитаны на 60, 80 или 100 А.Они являются собственностью DNO (оператора распределительной сети) и не должны касаться кого-либо, кроме них, если только они не дали свое явное разрешение.

Цепь — Цепь — это сборка электрического оборудования, которая находится в одной точке и защищена одним и тем же устройством.

Конечная цепь — Схема, которая подает питание на приборы через розетку, подает питание на фиксированный кусок тока с использованием такого оборудования, как плита, или подает питание на цепь освещения.Это называется заключительной схемой, потому что это последняя часть системы.

Цепь распределения — Цепь, обеспечивающая питание распределительного щита.

Радиальная цепь — Схема, в которой один набор проводников выходит из распределительного щита и заканчивается в самой дальней точке. Примером может служить выделенная цепь, подающая питание на плиту.

Кольцевая цепь — Схема, в которой два набора проводников выходят из одной и той же точки распределительного щита, по существу образуя кольцо, обычно используется только для цепей розетки.

Двойная изоляция — Помимо основной изоляции, двойная изоляция обеспечивает дополнительный слой изоляции.

Путь замыкания на землю — Это путь, по которому течет электричество, когда возникает короткое замыкание, вызывающее активацию защитного устройства для затронутой цепи, начиная с точки замыкания:

1. Защитный провод цепи,
2. Главный зажим заземления и провод заземления,
3. Для систем TN либо свинцовая оболочка кабеля (TN-S), либо комбинированный нейтральный и заземляющий кабель (TN-CS),
4. Для систем TT заземляющий электрод (не показан) ,
5. Путь через заземленную нейтральную точку трансформатора подстанции
6. Обмотка трансформатора,
7. Линейный провод от обмотки трансформатора до места возникновения повреждения (без изображения)

Электрооборудование — При использовании фразы «электрическое оборудование» это может относиться к любому элементу, являющемуся частью электрической системы, например, предохранителям, генераторам, трансформаторам и т. Д.

Электромонтаж — Электроустановка — это установка, состоящая из электрического оборудования, имеющего определенное назначение.

Корпус — Это то, что окружает часть оборудования, чтобы обеспечить защиту от различных типов внешних воздействий.

Открытая токопроводящая часть — Часть оборудования, к которой можно прикасаться. Во время нормального обслуживания это оборудование должно быть безопасным для прикосновения, но оно может выйти из строя.

Посторонняя токопроводящая часть — Деталь, которая не является частью электрической установки и может проложить путь к земле для прохождения электричества в случае неисправности.

Обжимной наконечник — также известный как электрический обжим, это небольшая металлическая трубка, которую кладут на оголенный конец многожильного провода, а затем сжимают с помощью обжимного инструмента для защиты конца кабеля. Они бывают разных типов, подходящих для использования в различных приложениях.

Функциональное переключение — Действие приведения в действие устройства для изменения, включения и выключения подачи электроэнергии к устройству.

Изоляция — Изоляция — это материал, окружающий проводник.

Изолятор — Это устройство с механическим приводом, способное изолировать определенную цепь / часть оборудования по мере необходимости.

Линейный проводник — То, что многие люди ошибочно называют «живым» проводником.В новой установке он будет коричневого цвета, а в старых — красного.

Светильник — Это термин, обозначающий светильник.

Лампа — Лампа, которую часто называют «колбой». Лампа — это часть осветительного прибора, излучающая свет.

Главный выключатель — Он будет в исходной точке установки, как правило, внутри потребительского блока. При его выключении потребительский блок и все связанные с ним цепи обесточиваются.

Хвосты счетчика — Они разделены на две части: хвосты счетчика от сервисной головки к счетчику электроэнергии и хвостовые части счетчика от счетчика к блоку потребителя.

Нейтральный проводник — Другой провод под напряжением в цепи. В старых установках он будет черным, а в новых — синим.

Происхождение установки — Это место, где электричество распределяется в электрическую установку, в доме это будет основным потребителем.

Вилка — Элемент оборудования, предназначенный для установки в розетку в качестве средства подключения прибора или части оборудования.

Точка — Это часть цепи, которая предназначена для подключения оборудования, использующего ток.

Защитный проводник (cpc) — Проводник, используемый для защиты от поражения электрическим током, часто называемый «заземляющим» проводником. В схеме он известен как CPC. CPC расшифровывается как Circuit Protective Conductor.

Сервисный кабель — Это кабель, который подает электричество в собственность, он заканчивается в сервисной головке.

Сервисная головка — Здесь заканчивается сервисный кабель и расположен вырезанный предохранитель

Ответвление — Ответвление — это ответвление кольца или радиальной цепи.

Розетка — Предназначена для работы с вилкой для подключения электроприборов.

Луженый — Это относится к практике пайки конца многожильного кабеля.Это метод, который использовался до использования наконечников для той же цели. Это больше не допускается в новых электроустановках, но все еще может встречаться.

Система управления кабелями — Средство поддержки и управления кабелями в установке.

Примеры включают:

• Кабельный лоток (1) — Длинные формованные секции из материала, обычно из металла и обычно перфорированные для отвода тепла, они открыты, а кабель лежит поверх них.
• Кабельная лестница — Подобна кабельному лотку, но имеет другую конструкцию, по форме напоминает лестницу, отсюда и общее название. Обычно в лестнице размещаются кабели большего размера,
• Кабельный канал (2) — Обычно круглое сечение, по сути, длина трубы, может быть из различных материалов и размеров, кабели проложены внутри.
• Кабельный короб (3) — Обычно прямоугольное сечение с полностью съемной стороной, может быть из различных материалов и размеров.

Выбор автоматических выключателей 3P-TPN-4P и распределительного щита

Тип выключателей в зависимости от количества полюсов:

• По количеству полюсов выключатели классифицируются как

1. SP — однополюсный
2. SPN — однополюсный и нейтральный
3. DP — двухполюсный
4. TP — трехполюсный
5. TPN — тройной полюс и нейтраль
6. 4P — четырехполюсный

1. SP (однополюсный) MCB:

• В однополюсном автоматическом выключателе переключение и защита действуют только в одной фазе.
• Приложение: Однофазное питание только для прерывания фазы.

2. DP (двухполюсный) MCB:

• В двухполюсном автоматическом выключателе переключение и защита зависят от фаз и нейтрали.
• Приложение: Однофазное питание для размыкания фазы и нейтрали.

3. TP (трехполюсный) MCB:

• В трехполюсном MCB переключение и защита затрагиваются только в трех фазах, и нейтраль не является частью MCB.
• 3-полюсный выключатель MCCB предназначен для трехпроводного подключения трехфазной системы (фаза R-Y-B).
• Приложение: Только трехфазное питание (без нейтрали).

4. TPN (3P + N) MCB:

• В MCB TPN нейтраль является частью MCB в качестве отдельного полюса, но без какой-либо защиты нейтрали (т.е. нейтраль только переключается, но не имеет встроенного защитного элемента.
• TPN для Y (или звезды) соединение между землей и нейтралью во многих странах не допускается.Следовательно, N также является переключателем.
• Приложение: Трехфазное питание с нейтралью

5. 4-полюсный автоматический выключатель:

• 4-полюсный MCCB для 4-х проводных соединений, один дополнительный 4 ^{-й полюс} для подключения нейтрального провода, так что между нейтралью и любым из трех других будет питание.
• В 4-полюсных автоматических выключателях нейтральный полюс также имеет защитное расцепление, как и фазные полюса.
• Приложение: Трехфазное питание с нейтралью

Разница между TPN и 4P (или SPN и DP):

• TPN означает 4-полюсное устройство с 4-м полюсом в качестве нейтрального.При открытии и закрытии TPN будет открываться и закрываться нейтраль.
• Для TPN защита распространяется только на ток, протекающий только через 3 полюса (трехфазный); нет защиты от протекания тока через нейтральный полюс. Нейтраль — это просто изолирующий полюс.
• TP MCB используется в 3-фазной 4-проводной системе. Он обозначается как TP + N, что означает трехполюсное устройство с внешней нейтралью, которое при необходимости может быть изолировано.
• Для 4-полюсных выключателей защита распространяется на протекание тока через все полюса.Однако, когда выключатель срабатывает или размыкается вручную, все полюса отключаются.
• Такое же различие также применяется для SPN и DP.

Где использовать TP, TPN и 4P на распределительной панели:

• Для любого распределительного щита на входе должна использоваться система защиты (MCB). Для трехфазного распределительного щита в качестве защиты входа можно использовать TP, TPN или 4P.
• TP MCB: Это наиболее часто используемый тип во всех обычных трехфазных источниках питания.
• TPN MCB : Обычно используется там, где есть двойные источники ввода в панель (источник питания и источник аварийного генератора).
• 4P MCB: Он используется там, где есть возможность высокого тока нейтрали (из-за несимметричных нагрузок и / или 3 ^rd и кратного 3 ^rd гармоник тока и т. Д.) И защита нейтрали / заземления обеспечивается на нейтрали.

Где использовать 4-полюсный или TPN MCB вместо 3-полюсного (TP) MCB.

• Система с несколькими входами питания:
• Когда у нас есть трансформатор или резервный генератор, питающий шину, обязательно, чтобы хотя бы один из входов или шинный соединитель был TPN или 4-полюсным выключателем, см. IS 3043.
• В системах питания с несколькими входами мы не можем перепутать нейтрали входящей мощности с другим источником питания, поэтому мы можем использовать выключатели TPN или 4P или MCB вместо TP MCB, чтобы изолировать нейтраль других источников питания от нейтрали входной мощности в использовать.
• Мы можем использовать 4-полюсный ACB вместо TP по соображениям безопасности. Если есть сбой питания и установки DG находятся в рабочем состоянии для питания нагрузок, если есть некоторый дисбаланс в нагрузках (который практически неизбежен в распределительной системе низкого напряжения), в зависимости кванта дисбаланса, через нейтраль будет протекать ток. В течение этого времени, если технические специалисты по электроснабжению работают, и если они касаются нейтральных проводников (которые заземлены в их точке), они могут получить удар электрическим током в зависимости от повышения потенциала в общей нейтрали из-за протекания тока через нейтральный провод, поскольку указано выше.По вышеуказанной причине может произойти даже несчастный случай со смертельным исходом. Таким образом, изоляция двух нейтралов является обязательной практикой.
• Мы можем использовать 4-полюсные выключатели или выключатели TPN, если в системе есть два альтернативных источника, и в случае отключения электроэнергии от сети выполняется переключение на резервный генератор. В таком случае рекомендуется также изолировать нейтраль.
Автоматические выключатели
• 4-х полюсные имеют преимущества в случае повреждения одного из полюсов устройства, а также обеспечивают изоляцию от напряжения нейтрали.
• Обычно нейтраль не должна выходить из строя ни при каких условиях (кроме специальных применений) в целях безопасности людей и оборудования. Поэтому для систем с питанием от одного входа используется 3-полюсный выключатель, в котором во время операций отключения изолированы только фазы.
• Там, где у нас есть двойное питание, как в DG и других источниках электроснабжения, необходимо изолировать нейтраль, где нейтраль должна быть изолирована во внутренней сети, можно использовать TPN MCB или 4P MCB.

Где использовать 4-полюсный MCB вместо TPN MCB

• Любое реле защиты, используемое на нейтрали (защита от замыкания на землю в двухсторонней системе):
• Использование четырехполюсного или трехполюсного выключателя зависит от защиты системы и конфигурации системы.
• Обычно в 3-фазном режиме с нейтралью мы просто используем 3-полюсный выключатель, а нейтраль подключается к общей нейтрали, но если применение 3-полюсного выключателя повлияет на работу защитного реле, мы должны использовать 4-полюсный выключатель.
• Требуется оценка системы, чтобы решить, можно ли использовать трехполюсные выключатели с нейтралью или четырехполюсные выключатели.
• Если на нейтрали трансформатора установлена ​​неограниченная защита от замыканий на землю, то автоматический выключатель секции шины должен иметь 4 полюса, и желательно, чтобы автоматические выключатели с вводом также имели 4 полюса, потому что незащищенное замыкание на землю на стороне нагрузки фидера имеет два полюса. обратные пути.Как показано на рис., Замыкание на землю в фидере в секции шины «A» будет иметь обратный ток в обоих входах, таким образом отключая обе шины. Чувствительность реле неограниченного замыкания на землю снижается из-за разделения путей тока.

• Для стабильности системы:
• В несбалансированной 3-фазной системе или системе с нелинейными нагрузками нейтраль обеспечивает безопасность несбалансированных нагрузок в системе, и поэтому ею нельзя пренебрегать.В идеально сбалансированных условиях нейтраль функционирует как защитный провод при непредвиденных коротких замыканиях и неисправностях. Следовательно, использование 4-полюсного MCB повысит стабильность системы.
• 4 полюса будут выбраны после ознакомления с системами заземления (TT, TN-S, TN-C, IT).

(1) IT (с распределенной нейтралью) Система:

• Нейтраль должна включаться и выключаться по фазам.
• Требуемый MCB: TPN или 4P MCB.

(2) IT (без распределенной нейтрали) Система:

• Нейтрального нет.
• Требуемый MCB: TP MCB.

(3) Система TN-S:

• Требуется MCB: TP MCB, потому что даже когда нейтраль отключена, система остается подключенной к земле.

(4) Система TN-C:

• Требуется MCB: только TPN или 4P, потому что мы не можем позволить себе отключать нейтраль, это приведет к потере связи системы с землей.

(5) Система TN-C-S:

• Нейтральный кабель и кабель заземления разделены
• Требуемый MCB: TP MCB, потому что нейтральный и заземляющий кабель разделены.

(6) Система TT :

• Земля предоставляется на месте
• Требуемый MCB: TP MCB, поскольку заземление обеспечивается локально.
• Вывод: Обязательно использовать TPN в системе TN-C везде, где можно использовать MCB.

Номенклатура распределительного щита:

• Распределительную коробку можно решить по «способу» означает сколько однофазных (однополюсных) распределительных сетей. Используются цепь и нейтраль.

1) Распределительная плата SPN (входящая + исходящая)

• 4way (Row) SPN = 4 X 1SP = 4Nos (Module) однополюсного MCB в качестве исходящих фидеров.
• 6way (Row) SPN = 6 X 1SP = 6Nos (Module) однополюсного MCB в качестве отходящих фидеров.
• 8way (Row) SPN = 8 X 1SP = 8Nos (Module) однополюсного MCB в качестве выходных фидеров.
• 10way (Row) SPN = 10 X 1SP = 10Nos (Module) однополюсного MCB в качестве отходящих фидеров.
• 12way (Row) SPN = 12 X 1SP = 12Nos (Module) однополюсного MCB в качестве выходных фидеров.
• Обычно однофазное распределение в основном используется для небольших однофазных нагрузок в домашней проводке или в проводке промышленного освещения.

2) Плата распределения TPN (входящая, исходящая)

• 4-канальный (рядный) TPN = 4 X TP = 4 контакта 3-полюсного MCB в качестве отходящих фидеров = 12 Количество однополюсных MCB.
• 6-контактный (ряд) TPN = 6 X TP = 6 шт. 3-полюсного MCB в качестве исходящих фидеров = 18 № однополюсного MCB.
• 8way (Row) TPN = 8 X TP = 8nos 3-полюсного MCB в качестве исходящих фидеров = 24 Количество однополюсных MCB.
• 10-канальный (ряд) TPN = 10 X TP = 10 шт. 3-полюсного MCB в качестве исходящих фидеров = 30 № однополюсного MCB.