Системы защитного заземления, описания и типы – СамЭлектрик.ру

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT. Что это такое, какие схемы, в чём разница систем? Тематическая статья

Особенности

При типе заземления системы TN-S (см. рис. 1) заземлена одна из частей источника питания, находящихся под напряжением, обычно – нейтраль трансформатора. Открытые проводящие части электроустановки здания имеют электрическое соединение с заземлённой частью источника питания, находящейся под напряжением. Для обеспечения этого соединения во всей системе распределения электроэнергии – и в низковольтной распределительной электрической сети, и в электроустановке здания – используют защитные проводники PE.

Система TN-S трехфазная четырехпроводнаяРисунок 1. Система TN-S трехфазная четырехпроводная

На рисунке 1 обозначено:

  1. заземляющее устройство источника питания;
  2. заземляющее устройство электроустановки здания;
  3. открытые проводящие части;
  4. защитный контакт штепсельной розетки;
  5. ПС — трансформаторная подстанция;
  6. КЛ — кабельная линия электропередачи;
  7. ВЛ — воздушная линия электропередачи.

Харечко Ю.В. в своей книге [1] детализирует:

« При применении типа заземления системы TN-S в электроустановках зданий можно обеспечить более высокий уровень электрической безопасности, чем при использовании типа заземления системы TN-C. Больший уровень электробезопасности, прежде всего, достигается вследствие использования отдельных защитных проводников, по которым в нормальных условиях протекают токи утечки. Их значения существенно меньшие значений токов нагрузки, которые обычно протекают по PEN-проводникам. »

Незначительные электрические токи оказывают меньшее негативное воздействие на электрические контакты в цепях защитных проводников. Поэтому вероятность потери непрерывности электрической цепи у защитного проводника существенно меньше, чем у PEN-проводника.

В настоящее время систему TN-S практически не используют на территории России. В будущем она также будет иметь ограниченное распространение из-за более дорогих распределительных электрических сетей. Для реализации системы TN-S в низковольтной распределительной электрической сети следует использовать воздушные и кабельные линии электропередачи, имеющие на один проводник больше, чем это необходимо при реализации систем TN-C, TN-C-S и TT.

Однако если трансформаторная подстанция встроена в здание, то система распределения электроэнергии не будет иметь линии электропередачи. Поэтому указанную систему целесообразно выполнить с типом заземления системы TN-S. Электроустановку индивидуального жилого дома, которую подключают к собственной трансформаторной подстанции, расположенной рядом, также легко можно выполнить с типом заземления системы TN-S.

Харечко Ю.В. проведя анализ действующей нормативной документации заключил следующее [1]:

« Однако требования некоторых действующих нормативных документов рекомендуют использование системы TN-S. Напри­мер, в ГОСТ Р 50669 указанный тип заземления системы установ­лен в качестве дополнительного для системы распределения элек­троэнергии, состоящей из низковольтной распределительной электрической сети и электроустановки мобильного здания из ме­талла или с металлическим каркасом.

В п. 7.1.13 главы 7.1 «Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий» ПУЭ 7 указано: «Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-S-C. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3*220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-S-C».

Первым требованием все электроприёмники электроустановки здания предписано подключать к распределительной электрической сети. Однако к ней подключают электроустановку здания, а не отдельные её элементы. В обоих требованиях упомянута сеть с системой заземления TN-S или TN-S-C. Однако в требованиях следовало указать, что электроустановка здания должна соответстовать типу заземления системы TN-S или TN-S-C. Вместо напряжения 380/220 В здесь следовало указать напряжение 230/400 В согласно ГОСТ 29322-2014. »

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.

Что такое заземление

Фактически, заземление это намеренное (!) соединение частей электроустановки, которые могут проводить ток, с естественным или искусственным заземлителем.

В свою очередь, заземлитель это проводник, имеющий необходимый, поверхностный или глубинный, контакт с землей.

Формально, любой железный прут, вбитый в землю является заземлителем. Фактически, чтобы стать заземлителем, вбитый прут должен иметь нормативное электрическое сопротивление. По норме ПУЭ 7 разд. 1.7.101 это не более 2,4,8 Ом при 660, 380 и 220В (три фазы) и 380, 220 и 127В (одна фаза).

выписка ПУЭ

Также по нормативам, в качестве заземлителя могут выступать железные части строения и сооружений электрически связанные с землей. Но опятьтаки, при выполнении определенных условий. А именно: сопротивление должно быть в нормативе, напряжение прикосновение должно быть в нормативе и естественный заземлитель должен быть достаточно надежен, чтобы не разорваться в аварийной ситуации, например, при коротком замыкании.

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

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

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

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

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

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

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

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

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

Система TN-S

Система заземления TN-S

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

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

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

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

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

Система заземления TT

Система заземления TT

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

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

Что такое нейтраль

В электротехнике нейтралью называют контакт, к которому подсоединены обмотки вырабатывающих генераторов или понижающих (повышающих) трансформаторов, используемых для питания сети.

  • Нейтраль обмоток трансформатора соединенную, с заземляющим устройством установки, называется глухозаземленной.
  • Нейтраль не соединенную, с заземлением, называют изолированной.
  • Есть нейтрали соединенные с землёй через сопротивления.

Порядок заполнения

В принципе, жестких требований нет. Но есть практика удобного внесения сведений:

  • Информация об отправителе.
  • Данные получателя.
  • Описание груза.
  • Список сопроводительных бумаг.
  • Остальные разделы.

Теперь стало понятно, нужна нам в конкретном случае транспортная или товарно-транспортная накладная, разница очевидная. Практически всегда рекомендуется первый вариант. Но стоит помнить, что на практике фискальные органы порой против подобного рода новшеств.

Количество показов: 444

Устройство заземляющего контура

После завершения подготовительного этапа и разметки участка, выкапываются траншеи. Земельные работы осуществляют вручную, по внешнему контуру размеченного треугольника. Глубина траншей должна составлять от 80 до 100 см, при ширине 50-70 см.

Копая траншеи, важно помнить о необходимости проведения сварочных работ и учитывать безопасность и эргономику при формировании рабочей поверхности

В подготовленные траншеи будет уложена листовая рубленая сталь, но перед этим по вершинам треугольника необходимо установить вертикальные элементы контура. Подготовленные уголки с заостренной нижней частью вбиваются на глубину от 2-х до 3-х метров, операция проводится с применением обычной кувалды.

При монтаже контура в жесткий грунт допускается бурение колодцев по вершинам треугольника на глубину до полутора метров. В этом случае вертикальные уголки необходимо вбивать на 50-150 см.

Важно при заглублении вертикальных уголков оставить участок 20-25 см выше уровня поверхности участка. После установки всех уголков по вершинам треугольника требуется замкнуть их между собой, используя нарубленные полосы листовой стали

Горизонтальный заземлитель соединяется с вертикальным с помощью электродной сварки, использование болтов категорически запрещено.

Болтовая стяжка под влиянием коррозии теряет свои контактные характеристики, что сказывается на функционале контура в целом.

Транспортная накладная или товарно-транспортная накладная, когда нужен конкретный вид

Сейчас уже Минфин чуть ли не официально отменил старый вариант. При этом некоторые фискальные органы, которые просто по непонятным причинам решили не перестраиваться, до сих пор требуют Т-1. На самом деле, если такие претензии поступают, смело можно обращаться за судебной защитой. Ведь это незаконно. ТН полностью заменяет аналог практически во всех случаях. Существует лишь один вариант, когда ТТН будет необходимым выбором. И по закону не может заменяться аналогом. Это грузоперевозка этилового спирта и спиртосодержащей продукции. Здесь уже закон действительно предписывает строгое использование ТТН. Но это скорее исключение, чем правило.

Что обозначают на схемах L1, L2, L3 и N

  • Буквой N на схемах и в документации обозначают провод (проводник) электропитания соединенный с глухозаземленной нейтралью.
  • Буквами L1, L2, L3 или A, B, C обозначают фазные проводники используемые для электропитания.

2. Системы с изолированной нейтралью

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

Система IT

Система заземления IT

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

TNC

Почти система TN. Однако, нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) проводники объединены в одном проводнике (PEN) на всей линии от трансформатора до электроустановки.

системы заземления TNC

Видео про заземление

Пожалуй,  самое адекватное и понятное видео про заземление, которое я видел. Посмотрите, если кому показалось, что я пишу слишком скучно:

На этом заканчиваю тему, спасибо за терпение, жду мнений и вопросов в комментариях.

P.S. Схемы взял из статьи Плакаты по технике безопасности.

Понравилось? Поставьте оценку, и почитайте другие статьи блога!

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5

(

13

оценок, среднее:

4,15

из 5)

loading.gif

Загрузка…

Внимание! Автор блога не гарантирует, что всё написанное на этой странице – истина.
За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!

Система заземления TT: новинка в российской энергетике

Данная система подразумевает «глухое» заземления нейтрали линии питания. При этом заземление открытых частей электроустановки, способных проводить ток, производится с использованием устройства, которое «автономно» от глухозаземленной нейтрали. При 3-фазном подключении напряжение передается по 4 проводам, в которых четвертый представляет собой  «N», то есть функциональный ноль. На стороне электропотребителя монтируется заземлитель (чаще всего модульно-штыревой). Затем к заземлителю производится соединение проводников защитного ноля, которые соединяются с корпусными компонентами.

На территории РФ система заземления TT разрешена сравнительно недавно. Она получила широкое распространение в воздушных линиях электропередач, которые используются для электроснабжения сельской местности, дачных, коттеджных поселков и других загородных поселений. Еще одно направление использования этой системы – это линии электроснабжения объектов временной мобильной торговли в городских условиях.

ТТ стала удачной заменой системы TN-C-S, которая в указанной области применения не гарантирует надежность защиты комбинированного  «PEN».

При применении такого типа заземления необходимо обустройство защиты от попадания молнии. Также нужно использовать специальную автоматику, обеспечивающую защитное отключение. Еще один момент – в ПУЭ есть указание по использованию системы заземления ТТ – подача тока на электроустановки с её применением практикуется только тогда, когда не может быть обеспечена электробезопасность  в системе TN.

Система заземления TT

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...