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

что это такое, особенности, как её выполнять

Система TN-C-S — это система распределения электроэнергии, в которой заземлена одна из частей источника питания, находящихся под напряжением. Открытые проводящие части электроустановки здания присоединены к заземленной части источника питания, находящейся под напряжением, в головной части электроустановки здания (от источника питания) посредством PEN-проводников, PEM-проводников или PEL-проводников, а в остальной части электроустановки здания — с помощью защитных проводников (PE) (определение согласно СП 437.1325800.2018).

Вся информация, которую вы прочитаете ниже практически полностью основана на статьях Ю.В. Харечко с его книги [1], а также нормативной документации [2] и [3].

Особенности

При типе заземления системы TN-C-S (рис. 1 и 2) 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 в низковольтной распределительной электрической сети обычно применяют PEN-проводники, а в электроустановке здания используют защитные проводники PE. В системе TN-C-S возможно также применение PEN-проводников в головной (по току электроэнергии) части электроустановки здания. При этом в электрических цепях остальной части электроустановки здания используют защитные проводники.

В системе TN-C-S также, как в системе TN-C в распределительной электрической сети применяют PEN-проводники, а в электроустановке здания так же, как в системе TN-S используют защитные проводники.

При типе заземления системы TN-C-S PEN-проводник всегда разделяют на защитный и нейтральный проводники в какой-то точке электроустановки здания. Это разделение может быть произведено на вводе в электроустановку здания – на вводном зажиме или на защитной шине вводно-распределительного устройства (рис. 1). Так следует делать в электроустановках жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений.

Рис. 1. Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная. PEN-проводник разделен на вводе электроустановки здания (на основе рисунка 2.13 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)

PEN-проводник может быть разделён также на вводном зажиме или на защитной шине другого распределительного устройства, которое соединено с ВРУ посредством распределительной электрической цепи, имеющей PEN-проводник в составе своих проводников (рис. 2).

Рис. 2. Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная. PEN-проводник разделен для части электроустановки здания (на основе рисунка 2.14 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)

На рисунках 1 и 2 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.

В первом случае (см. рисунок 1) во всей электроустановке здания применяются два проводника — защитный и нейтральный. Во втором случае (см. рисунок 2) в головной (по току электроэнергии) части электроустановки здания используют PEN-проводник, а после точки его разделения применяют защитный и нейтральный проводники. Открытые проводящие части электрооборудования класса I присоединяют соответственно к защитным проводникам во всей электроустановке здания (см. рисунок 1) или в головной части электроустановки здания их присоединяют к PEN-проводникам, а в остальной её части — к защитным проводникам (см. рисунок 2).

При типе заземления системы TN-C-S теоретически возможно разделение PEN-проводника на защитный и нейтральный проводники в любой точке распределительной электрической сети. Однако более надёжно производить разделение PEN-проводника в электроустановке здания, например, на вводных зажимах ВРУ (ВУ) или на его защитной шине.

Если трансформаторная подстанция встроена в здание, то электроустановку здания целесообразно выполнить с типом заземления системы TN-S, поскольку система распределения электроэнергии не будет иметь линии электропередачи.

Причины широкого распространения типа заземления системы TN-C-S в электроустановках жилых зданий.

Тип заземления системы TN-C-S получил широкое распространение в электроустановках жилых зданий, что обусловлено рядом причин:

• Во-первых, для реализации системы TN-C-S возможно использование существующих низковольтных распределительных электрических сетей без проведения их реконструкции.
• Во-вторых, систему TN-C-S можно рассматривать как логическое развитие системы TN-C. Поэтому электроустановки здания, соответствующие типу заземления системы TN-C-S, можно рассматривать как один из вариантов «модернизации» низковольтных электроустановок, получивших повсеместное распространение на территории нашей страны. Проектировщикам, электромонтажникам и персоналу, обслуживающему электроустановки зданий, сравнительно легко понять логическую трансформацию системы TN-C в систему TN-C-S, а также основные требования, которыми следует руководствоваться при выполнении защитных проводников в электроустановках зданий, имеющих этот тип заземления системы.
• В-третьих, в электрических цепях электроустановок зданий, соответствующих типу заземления системы TN-C-S, которые защищены устройствами дифференциального тока (УДТ), достаточно легко выявить ошибки, допущенные при соединении защитных и нейтральных проводников электропроводок. УДТ будут без какой-либо причины отключать защищаемые ими электрические цепи, сигнализируя о следующих ошибках, допущенных при выполнении монтажа проводников электропроводок:
• — присоединении нейтральных проводников к открытым проводящим частям электрооборудования класса I;
• — присоединении защитных проводников к зажимам электрооборудования, предназначенным для подключения нейтральных проводников;
• — электрическом соединении между собой защитных проводников и нейтральных проводников.

• В-четвёртых, при типах заземления системы TN ток замыкания на землю, протекающий в аварийной электрической цепи с фазного проводника на открытую проводящую часть и защитный проводник, может быть равным току однофазного короткого замыкания. Поэтому в составе такой меры защиты от поражения электрическим током, как автоматическое отключение питания, возможно использование устройств защиты от сверхтока — автоматических выключателей и плавких предохранителей. Однако в некоторых случаях нельзя обеспечить нормируемое время отключения с помощью устройств защиты от сверхтока. Тогда автоматическое отключение питания следует производить с помощью УДТ.

При применении типа заземления системы TN-C-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 в электроустановках зданий 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.

При необходимости повысить уровень электробезопасности электроустановку здания следует выполнить с типом заземления системы TN-S. Это потребует строительства новой или реконструкции существующей низковольтной линии электропередачи.

В настоящее время систему TN-C-S повсеместно применяют на территории нашей страны. Для реализации системы TN-C-S используют существующие и новые низковольтные распределительные электрические сети, воздушные и кабельные линии электропередачи которых имеют три фазных проводника и PEN-проводник. На основе этих сетей можно также реализовать системы TN-C и TT.

Как выполнить тип заземления системы TN-C-S?

Для электроустановки индивидуального жилого дома.

Выполнить тип заземления системы TN-C-S для электроустановки индивидуального жилого дома достаточно просто. Разделение PEN-проводника следует произвести на вводных зажимах ВРУ (см. рисунок 1 статьи). Далее во всей электроустановке здания следует применять два проводника: защитный и нейтральный, которые не должны иметь ни преднамеренного, ни случайного электрического соединения между собой за точкой разделения PEN-проводника.

Электроустановку индивидуального жилого дома обычно подключают к низковольтной распределительной электрической сети. PEN-проводник линии электропередачи следует разделять на вводе в электроустановку индивидуального жилого дома (рис. 1). Подробнее о ВРУ см. статью «Как собрать трехфазное ВРУ для частного дома?«.

Для электроустановки вновь сооружаемых многоквартирных жилых зданий.

В электроустановках вновь сооружаемых многоквартирных жилых зданий тип заземления системы TN-C-S может быть реализован только одним способом, предусматривающим разделение PEN-проводника линии электропередачи на вводе в электроустановку здания, а именно на вводных зажимах ВРУ (см. рисунок 3).

Рис. 3. Электроустановка жилого многоквартирного здания, соответствующая типу заземления системы TN-C-S. PEN-проводник разделён в ВРУ (на основе рисунка 2.15 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)

Для существующих электроустановок многоквартирных жилых зданий.

В существующих электроустановках многоквартирных жилых зданий тип заземления системы TN-C-S мог быть выполнен иначе. Например, PEN-проводники электрических стояков могли быть разделены на защитные и нейтральные проводники в этажных распределительных щитках (ЭРЩ), которые установлены на этажах жилого здания и подключены к электрическим стоякам (см. рисунок 4).

Рис. 4. Электроустановка жилого многоквартирного здания, соответствующая типу заземления системы TN-C-S. PEN проводник разделен в этажных распределительных щитках (на основе рисунка 2.16 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)

На рисунках 3 и 4 обозначено:

1. заземляющее устройство источника питания;
2. заземляющее устройство электроустановки здания;
3. открытая проводящая часть.

Примечание из книги [1] автора Харечко Ю. В. — на рисунках 3 и 4 электроустановки квартир условно представлены в виде однофазных электроприёмников класса I.

В первом варианте электрический стояк (см. рисунок 3), входящий в состав распределительной электрической цепи и предназначенный для передачи электроэнергии от ВРУ до этажных распределительных щитков, должен иметь 5 проводников — 3 фазных проводника, нейтральный проводник и защитный проводник. Во втором варианте (см. рисунок 4) электрический стояк выполнен из 3 фазных проводников и PEN-проводника.

Первый вариант построения электрических цепей защитных проводников в электроустановках жилых зданий, соответствующих типу заземления системы TN-C-S, который предписан требованиями ГОСТ 30331.1-2013, является более предпочтительным с точки зрения обеспечения защиты от поражения электрическим током, чем второй вариант. Первым вариантом реализации типа заземления системы TN-C-S следует руководствоваться при реконструкции существующих электроустановок жилых зданий.

Другие примеры выполнения системы TN-C-S.

Рис. 5. Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEL-проводник разделён на защитный проводник PE и заземлённый линейный проводник LE на вводе электроустановкиРис. 6. Система TN-C-S однофазная двухпроводная с разделением PEL-проводникаРис. 7. Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N на вводе электроустановкиРис. 8. Система TN-C-S трехфазная трехпроводная, в которой PEL-проводник разделён на защитный проводник PE и заземленный линейный проводник LE на вводе электроустановкиРис. 9. Система TN-C-S трехфазная трехпроводная, в которой PEL-проводник разделен на защитный проводник PE и заземленный линейный проводник LE где-то в электроустановке

Об обслуживании электроустановок жилых зданий

Однако в настоящее время система обслуживания электроустановок жилых зданий далека от совершенства. Она не создает непреодолимых препятствий свободному доступу жильцов к электрическим стоякам и ЭРЩ. Это обстоятельство может быть причиной осуществления некоторых негативных воздействий на электроустановку жилого здания, которые снижают уровень защиты от поражения электрическим током и, следовательно, уменьшают преимущества от применения первого варианта по сравнению со вторым вариантом.

При выполнении электромонтажных работ жильцами, которые являются обычными лицами, резко возрастает вероятность ошибочного подключения зажимов какого-либо электрооборудования, предназначенных для подключения нейтральных проводников, к защитному проводнику электрического стояка, а открытых проводящих частей электроприёмников класса I — к его нейтральному проводнику. Подобные ошибки также могут появиться и при замене существующих электропроводок в квартирах и их неправильном подключении к электрическим стоякам, когда защитные проводники электропроводок ошибочно присоединяют к нейтральным проводникам электрических стояков, а нейтральные проводники электропроводок — к их защитных проводникам.

Такие ошибки более вероятны в электроустановках жилых зданий, электрические стояки которых выполнены проводниками, не имеющими цветовой и буквенно-цифровой идентификации, соответствующей требованиям ГОСТ 33542-2015. Вероятность совершения ошибок ещё более увеличивается в тех случаях, когда при подключении к электрическим стоякам какого-либо электрооборудования или электрических цепей используют проводники, не имеющие надлежащей цветовой идентификации.

Существующее положении усугубляет низкая квалификация персонала, эксплуатирующего электроустановки жилых зданий. При проведении ими ремонтных и эксплуатационных работ в электроустановке жилого здания возможно ошибочное подключение защитных зажимов электрооборудования класса I и даже ЭРЩ к нейтральному проводнику электрического стояка, а их нейтральных зажимов — к защитному проводнику электрического стояка. То есть и неконтролируемая работа жильцов, и действия эксплуатационного персонала низкой квалификации могут привести к снижению уровня электрической безопасности.

Список использованной литературы

1. Харечко Ю.В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий. 6-е изд., перераб. и доп. – М.: ПТФ МИЭЭ, 2012. – 304 с.
2. ГОСТ 30331.1-2013
3. СП 437.1325800.2018

Системы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S и ТТ

Содержание статьи

• 1 Системы заземления
• 2 TN-C
• 3 TN-S
• 4 TN-C-S
• 5 Система ТТ

Заземление — отвод напряжения, возникшего в угрожающем для безопасности месте, в место, где оно никому не повредит: это место- земля. Заземление соединяет все токоведущие части, которые в нормальном режиме работы не находиться под U, с землёй.
Зануление — это соединение всех частей электроприбора, которые не должны находиться под U, с рабочим нулём. В данном случае, если произойдёт обрыв фазы на токоведущие части, находящиеся под рабочим нулём, то произойдёт короткое замыкание и автоматический выключатель обесточит электроприбор. Это конечно менее безопасно, чем заземление, короткое замыкание может стать причиной последующих неполадок в приборе. К сожалению, именно зануление является основным видом защиты в большинстве жилых помещений.

Заземление

Системы заземления

Рассмотрим системы, применяемые в бытовых помещениях:

1. TN-C.
2. TN-S.
3. TN-C-S.
4. ТТ.

TN-C

Первая буква Т означает, что нейтраль источника питания соединена с землёй, что значит, что проводник рабочего ноля на подстанции уходит в землю. Вторая буква- N — означает связь открытых токопроводящих частей электроустановки здания с точкой заземления источника питания. Третья буква- С -означает ,что защитный и рабочий ноль находятся на одном общем PEN, то есть рабочий ноль и является защитным. По сути, эта система и является тем самым «занулением». Самая небезопасная из систем. Все токоведущие части, которые не должны быть под U,находятся под рабочим нулём. Защита построена на действие автомата после короткого замыкания. Защитный и рабочий ноль находятся в одном проводнике до распределительного щита.

Система заземления TN-C

1.Открытые токопроводящие части.

2.Источник питания.

3.Распределительный щит на квартиру.

TN-S

Первые две буквы также, как и в предыдущей системе означают, что нейтраль источника питания связана с заземлением (которое расположено у источника питания) и открытые токопроводящие части электроустановки здания связаны с точкой заземления источника питания. Третья буква- S- значит, что нулевой и защитный PE и рабочий N находятся на разных проводниках (заземление). Это означает, что от электростанции отходят два отдельных провода на рабочий ноль и на заземление. Данная система является самой безопасной для многоэтажных зданий.

Система заземления TN-S

1.Открытые токопроводящие части.

2.Источник питания.

На представленной схеме видно, что от источника питания отходят два раздельных провода на рабочий ноль и на заземление, далее проводники не встречаются.

TN-C-S

Является модернизированной системой TN-C . Функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников объединены в одном проводнике в части сети, которая идёт от источника питания. Затем на определённом участке добавляется заземлённый проводник. Для многоэтажных домов обычно заземлённый проводник добавляют в ВРУ (вводное распределительное устройство на дом). Эта система также обеспечивает достаточную безопасность.

Система заземления TN-C-S

1.Открытые токопроводящие части.

2.Источник питания.

3.Распределительный щит на квартиру.

4.ВРУ.

На схеме представлена сеть до модернизации – система TN-C и после модернизации – система TN-C-S.

Система ТТ

Обычно применяется при постройке частных домов. Вторая буква Т значит, что заземление и рабочий ноль нигде не соединяются. О первой букве уже говорилось выше. В дом заходит так же, как и в системе ТN-S, три провода :рабочий ноль, фазный провод и заземляющий. Только вот заземляющий провод идёт не от источника питания (как в системе TN-S), а возле частного дома монтирован собственный контур заземления по всем правилам ПУЭ (правила устройства электроустановок), именно от заземляющего контура и идёт заземляющий провод.

Система заземления TT

1.Открытые токопроводящие части.

2.Источник питания.

3.Контур заземления у частного дома и отходящий от него проводник.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась статья?

Подпишитесь на новые

Системы заземления ТН-С, ТН-С, ТНК-С, ТТ, IT

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также систем электроосвещения одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональность и электробезопасность – это точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в п.п. 1.7 ПУЭ. В зависимости от того, как соединены соответствующие провода, корпуса устройств, оборудование или отдельные точки сети и с какими заземляющими конструкциями, устройствами или предметами они соединены, системы заземления делятся на естественные и искусственные заземления.

Естественным заземлением являются любые металлические предметы, находящиеся в грунте, т.е. сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако в связи с тем, что электрическое сопротивление распространению электрического тока в грунте и электрические заряды этих объектов трудно поддаются контролю и прогнозированию, использование естественного грунта при эксплуатации электрооборудования запрещается. Нормативные документы допускают использование только искусственных заземлений, где все подключения выполняются к специально созданным заземляющим устройствам.

Основным нормируемым параметром, показывающим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется сопротивление растеканию тока, поступающего в почву через систему заземлителей. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также конструктивных особенностей и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющим на величину сопротивления системы заземлителей, является площадь непосредственного контакта ее пластин, стержней, трубок и других электродов с грунтом.

Типы систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим применение различных систем заземления в России, является ПУЭ (п. 1.7), разработанное в соответствии с принципами, классификацией и методами проектирования систем заземления, утвержденными специальным протоколом Международной электротехнической комиссия (МЭК). Аббревиатуры систем заземления обычно обозначают сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земной, «Neuter» — нейтральный, «Isole» — изолировать, а также английских слов: «combined» и «combined». разошлись».

• Т — Заземление.
• N — Подключение к нейтрали.
• I — Изоляция.
• C — комбинированные функции: объединение функционального и защитного нулевого провода.
• S — Раздельное использование функциональной и защитной нейтрали по всей сети.

В следующих наименованиях систем искусственного заземления можно определить способ заземления источника электроэнергии (генератора или трансформатора) по первой букве, а потребителя — по второй букве. Различают систему TN, TT и IT. Первый из которых, в свою очередь, используется в трех разных вариантах: TN-C, TN-S, TN-CS. Для понимания различий и устройства систем рассмотрим каждую из них более подробно.

1. Системы с глухозаземленной нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение систем, в которых для соединения функциональных и защитных проводников используется общая глухозаземленная нейтраль генератора или понижающего трансформатора. Таким образом, все токопроводящие части корпуса и экраны потребителей должны быть подключены к общему нулевому проводу, подключенному к этой нейтрали. В соответствии с ГОСТ Р50571.2-94 нулевые защитные жилы различных типов также маркируются следующими латинскими буквами:
●    N — функциональный нейтральный;

●    PE — защитная нейтраль;
●    PEN — Комбинация функционального и защитного нулевых проводников.
Система TN, построенная с использованием глухозаземленной нейтрали, характеризуется подключением функциональной нейтрали — проводника N (нейтраль) — к контуру заземления, установленному вблизи трансформаторной подстанции. Очевидно, что в этой системе не используется заземление нейтрали специальным компенсационным устройством — дугогасительной катушкой. На практике используются три подтипа системы TN: TN-C, TN-S и TN-CS, отличающиеся различными способами присоединения к N и PE заземлителям.

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

Как следует из буквенного обозначения, система заземления TN-C характеризуется комбинацией функциональных и защитных нейтральных проводников. Классическая система TN-C представляет собой традиционную четырехпроводную схему электропитания с тремя фазами и одним нейтральным проводом. В этом случае главная заземляющая шина представляет собой глухозаземленную нейтраль. Все открытые части, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток, следует подключать к шине с помощью дополнительных нулевых проводов.

Данная система имеет несколько существенных недостатков, и самый серьезный из них – потеря функций безопасности при обрыве или перегорании нулевого провода. В таких случаях на оголенных поверхностях корпусов приборов и оборудования возникают опасные напряжения. Поскольку в данной системе не используется отдельный защитный заземляющий проводник PE, все подключенные розетки не имеют заземления. Поэтому все электрооборудование должно быть подключено к нейтрали, т.е. части корпуса должны быть подключены к нулевому проводу.

Такой тип подключения предусматривает, что при касании фазного провода корпуса происходит срабатывание автоматического выключателя при коротком замыкании.

Таким образом, опасность поражения людей электрическим током или возгорания искрящего оборудования будет исключена за счет аварийного отключения электроэнергии. Важным ограничением, связанным с принудительным подключением нейтрали бытовых приборов с питанием по системе TN-C, является то, что использование дополнительных цепей уравнивания потенциалов в санузлах запрещено, и об этом должны знать все жильцы.

В настоящее время такие системы заземления можно встретить в домах, относящихся к старому жилому фонду. Но их также используют в сетях уличного освещения, где риск минимален.

Система TN-S

Система заземления TN-S

Более прогрессивная и безопасная по сравнению с системой TN-C система заземления TN-S с отдельными нейтральным и защитным проводниками была разработана и внедрена в 1930-х годах. Данное решение обеспечивает высокий уровень электробезопасности людей и оборудования. У него есть один, хотя и очень существенный недостаток – высокая стоимость.

Поскольку на самой подстанции функциональная (N) и защитная (PE) нейтрали разделены, подача трехфазного напряжения осуществляется по пяти проводам; а однофазное напряжение подается по трем проводам. Для подключения обоих нейтральных проводников на стороне источника используется глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора.

ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ предусматривает, что на всех ответственных объектах, а также строящихся или реконструируемых зданиях энергоснабжения должна быть установлена ​​система TN-S, так как она обеспечивает высокий уровень электробезопасности. К сожалению, широкому использованию и внедрению системы TN-S препятствует высокий уровень затрат и ориентация российской энергетики на трехфазное четырехпроводное электроснабжение.

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

С целью снижения стоимости защищенной, но капиталоемкой системы TN-S с раздельными нулевыми проводниками N и PE было разработано решение, позволяющее использовать ее преимущества при меньшем бюджете, несколько выше, чем у системы TN-C . Принцип этого метода подключения заключается в том, что подстанция подает питание, используя комбинированную нейтраль PEN, подключенную к глухозаземленной нейтрали. На вводе в здание эта нейтраль разделяется на защитную нейтраль PE и еще один проводник, работающий как функциональная нейтраль N на стороне потребителя.

Данная система имеет существенный недостаток: при обрыве или перегорании PEN-проводника на участке «подстанция — здание» возникают опасные напряжения на PE-проводнике, а, следовательно, и на всех корпусных частях электроприборов. . Поэтому при использовании TN-C-S, что встречается довольно часто, нормативы требуют выполнения специальных мер по защите PEN-проводника от повреждений.

Система заземления ТТ

Система заземления ТТ

При подаче электроэнергии по распространенным в сельской местности воздушным линиям, то при использовании небезопасной системы TN-C-S сложно обеспечить достаточную защиту комбинированного нулевого провода PEN. Системы ТТ все чаще используются в таких областях. Они требуют глухого заземления нейтрали источника и передачи трехфазного напряжения по четырем проводам. Четвертый провод — это функциональная нейтраль N. Со стороны потребителя устанавливается локальная, обычно модульная, система заземлителей, к которой подключаются все защитно-нейтральные провода РЕ, связанные с частями корпуса.

Недавно одобренная для использования в Российской Федерации, эта система быстро распространяется в российской провинции и часто используется для электроснабжения частных домовладений. В городских условиях ТТ часто используют для питания точек уличной торговли. При таком способе заземления автоматические выключатели и молниезащита обязательны.

2. Система с изолированной нейтралью

Во всех описанных выше системах нейтраль соединена с землей, что делает их достаточно надежными. Тем не менее все они имеют ряд существенных недостатков. Гораздо более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется изолированная нейтраль либо абсолютно не связанная с землей, либо заземленная с помощью специального оборудования и устройств с большим сопротивлением. Например, как в ИТ-системе. Эти методы подключения часто используются в медицинских учреждениях для питания оборудования жизнеобеспечения, на нефтеперерабатывающих заводах и электростанциях, в исследовательских лабораториях с очень чувствительными приборами и в других критически важных объектах.

ИТ-система

Система заземления IT

Это классическая система, основной особенностью которой является изолированная нейтраль источника — I, а также контур защитного заземления Т на стороне потребителя. Напряжение от источника к потребителю передается по наименьшему количеству проводов, при этом все токопроводящие части корпусов потребительского оборудования должны быть надежно соединены с системой заземлителей. Функционально нулевой проводник N на участке «источник – потребитель» в архитектуре ИТ-системы отсутствует

Надежное заземление гарантирует безопасность

Все существующие виды систем заземления предназначены для обеспечения надежной и безопасной работы электроприборов и оборудования, подключаемого на стороне потребителя, а также защиты людей, использующих это оборудование, от поражения электрическим током .

При проектировании и монтаже систем электроснабжения, неотъемлемыми составляющими которых являются как функциональное, так и защитное заземление, возможность возникновения опасных напряжений на токопроводящих корпусах приборов и промышленного оборудования должна быть сведена к минимуму.

Система заземления должна либо снимать опасный потенциал с поверхности объекта, либо обеспечивать бесперебойную работу защитных устройств с минимальной задержкой. В каждом случае техническое совершенство или, наоборот, несовершенство системы заземления может стоить человеческой жизни.

---

См. также:

• Вебинары с ведущими экспертами отрасли
• Все для расчета заземления и молниезащиты
• Полезные материалы: статьи, рекомендации, примеры
  

Статьи по Теме:

Система заземления TNC: подробное объяснение, недостатки, схемы

Система заземления TN-C (или система TN-C): распределительная система, в которой электрическая установка подключается к заземленной токоведущей части источника питания проводами PEN, PEM или PEL [этот термин определен в IEC 60364-1].

BS7671 дает следующее определение: система, в которой функции нейтрали и защиты объединены в одном проводнике по всей системе.

Значение букв T, N, C

Буквенные коды, используемые для обозначения типов систем заземления, имеют следующие значения.

Первая буква определяет наличие или отсутствие заземления токоведущих частей источника питания:

• Т – заземлена одна токоведущая часть источника питания.

Могут быть предусмотрены дополнительные заземляющие PEN, PEM, PEL проводники и защитный заземляющий проводник (PE) в распределительной сети (при наличии).

Вторая буква указывает на заземление открытых токопроводящих частей электроустановки или наличие электрического соединения между открытыми токоведущими частями и заземленной токоведущей частью источника питания:

• Н -детали имеют непосредственную связь с заземленной токоведущей частью источника питания, выполненную проводниками ПЭН, ПЭМ, ПЭЛ или защитными заземлителями (РЕ).

Следующие за Н буквы указывают, как выполняется электрическое соединение между заземленной токоведущей частью источника питания и открытыми токопроводящими частями электроустановки в распределительной сети, а также назначают особенности расположения проводников, осуществляющих функции защитного заземляющего проводника (PE) и нейтрального (N), среднего (M) или заземленного проводника (LE) в системе распределения:

• C – указанное соединение обеспечивается по всей системе распределения средствами проводников PEN, PEM или PEL. Функции защитного заземляющего проводника и нулевого, среднего или заземленного линейного проводника обеспечиваются по всей распределительной системе посредством единственного проводника соответственно – PEN, PEM или PEL.

Описание системы заземления TNC

В заземлении системы типа TN-C (см. рис. 1) заземляется одна из токоведущих частей источника питания, обычно нейтраль трансформатора. Все открытые проводящие части электрооборудования класса 1, установленного в электроустановке здания, имеют электрическое соединение с заземленной нейтралью трансформатора. PEN-проводники, как правило, используются для обеспечения этого соединения как в низковольтной распределительной сети, так и в электроустановке здания. Если воздушная линия (ВЛ) входит в состав распределительной сети, то ее PEN-проводник обычно заземляют в нескольких точках, выполняя так называемое повторное заземление PEN-проводника.

PEN-проводник распределительной электрической сети «начинается» на соответствующей шине защитного заземления и нейтрали (PEN-шине) низковольтного распределительного устройства трансформаторной подстанции и «заканчивается» на вводном зажиме распределительного устройства электроустановки здание. С этой клеммы начинаются PEN-проводники электроустановки здания, к которым, как правило, присоединяются все открытые токопроводящие части электрооборудования I класса. То есть PEN-проводник, как защитный проводник, пронизывает всю систему электроснабжения от источника питания до открытых токопроводящих частей электроустановки здания.

Однако в некоторых случаях открытые проводящие части электрооборудования класса I могут быть соединены не только с PEN-проводниками, но также и с защитными заземляющими проводниками (PE) электроустановки здания. Например, при использовании в электроустановке здания трехфазного электрооборудования I класса, не имеющего нейтрали и не требующего для своей нормальной работы наличия нулевых проводников (см. схему 2), подключают защитные проводники к их открытым токопроводящим частям.

Если электроустановка здания присоединена к ВЛ и ответвление от ВЛ до начала выполнено неизолированными проводами, PEN-проводник распределительной электрической сети «заканчивается» на зажиме, соединяющем его с ВЛ. PEN-проводник вводного кабеля электроустановки здания.

Примеры схем системы заземления TN-C

Схемы систем заземления TNC показаны ниже.

Схема 1. Система TN-C 3-фазная 4-проводная

На схеме 1 показаны:

• 1 – схема заземления источника питания
• 2 – устройство заземления электроустановки здания
• 3 – открытые проводящие части
• 4 – защитный контакт розетки
• ТС – трансформаторная подстанция
• UC – подземный кабель
• ВЛ – ВЛ

Схема 2. Система TN-C 3-фазная, 4-проводная с функциями нейтрального и защитного проводника, объединенными в одном проводнике по всей системе распределения [на основе рисунка 31C1 IEC 60364-1]Диаграмма 3. Система TN-C, 1-фазная , 2-проводная схема 4. Система TN-C, 3-фазная, 3-проводная схема 5. Система TN-C, однофазная, 2-проводная с заземленным фазным проводом и функциями защитного проводника, объединенными в одном проводнике по всей распределительной системе [на основе рисунок 31C2 МЭК 60364-1]

При заземлении системы типа TNC проводник PEN обычно разделяется на защитный проводник и нулевой проводник на клеммах стационарного электрооборудования. Если переносное и ручное электрооборудование I класса подключается через штепсельные розетки, то PEN-проводник в штепсельной розетке отделяется.

При реализации системы TN-C сечение PEN-проводников в электрических цепях электроустановки здания не может быть менее 10 мм ² для меди и 16 мм ² для алюминия. Сечение фазных проводов в оконечных цепях освещения обычно 1,5 и 2,5 мм ² , в оконечных цепях розеток 2,5 мм ² .

В электроустановке здания, соответствующей системе заземления типа TN-C, PEN-проводник должен присутствовать во всех распределительных цепях и в подавляющем большинстве оконечных цепей. Разделение PEN-проводника в такой электроустановке здания допускается производить только при подключении ручного и переносного электрооборудования I класса, осуществляемого посредством штепсельных розеток.

Кроме того, проводники PEN заменяют защитные проводники в ограниченном количестве оконечных цепей, проводники которых имеют сечение менее 10 мм ² для меди и 16 мм ² для алюминия, а также в некоторых однофазных конечные цепи. Такие цепи обычно являются конечными цепями розеток и освещения. В других концевых цепях должны использоваться PEN-проводники.

Систему TN-C можно легко реализовать при подключении недавно построенной низковольтной установки к существующей или строящейся распределительной сети. Однако при таком типе заземления системы трудно обеспечить такой же уровень электробезопасности, как в системах TN-C-S, TN-S и TT. Кроме того, низковольтные установки, соответствующие системе заземления типа TN-C, характеризуются повышенным уровнем электромагнитных помех, негативно влияющих на чувствительное информационное оборудование. По этой причине заземление системы типа TN-C допустимо только в системах распределения электроэнергии, которые включают в себя низковольтные установки специального назначения.

В чем разница между TNC и TNCS?

Таким образом, тип системного заземления TN-C практически невозможно реализовать в наиболее распространенной системе распределения электроэнергии, состоящей из распределительной сети и подключенной к ней электроустановки здания, поскольку в электрических цепях должны использоваться защитные проводники PE подавляющего большинства электроустановок зданий. Более того, можно утверждать, что, исходя из их применения к электроустановке здания, на схеме 1 показан пример системы TN-C-S, а не системы TN-C. Это не противоречит требованиям IEC 60364-1 к типам систем заземления.

Основным критерием, на основании которого выделяют типы систем заземления TN-C и TN-C-S, является разделение PEN-проводника на части системы распределения электроэнергии. Международный стандарт устанавливает следующие общие правила:

• если в качестве защитного проводника в системе распределения электроэнергии используется только PEN-проводник, то это система TN-C;
• , если в части электрической распределительной системы проводник PEN разделен на два проводника, защитный проводник и нейтральный проводник, то это система TN-C-S.

В то время как стандарты допускают защитные проводники в системе электроснабжения, соответствующие системе заземления типа TN-C, они не предписывают никаких требований относительно «размера» той части электроустановки здания, в которой защитные проводники используются.

Поэтому иногда крайне сложно правильно определить тип системы заземления TN-C или TN-C-S в конкретной электроустановке здания, если в какой-либо ее части используются защитные проводники. Для решения этой задачи можно применить дополнительный критерий – «размер» части электроустановки здания, в которой применяются PEN-проводники.

Каковы недостатки заземления TN-C?

«Классическая» система TN-C может быть реализована только в тех низковольтных установках специального назначения, в которых имеется небольшое количество приборов класса I, подключенных к электрическим цепям, изготовленным из медных проводников сечением 10 мм ² или более, или с алюминиевыми жилами 16 мм ² и более. Поскольку доля таких низковольтных установок незначительна, а таких установок в зданиях практически не существует, тип системного заземления TN-C можно рассматривать как «теоретический» тип системного заземления, обычно используемый для уточнения 4 «практичные» типы систем заземления TN-S, TN-C-S, TT и IT.

Обеспечение надлежащего уровня электробезопасности в электроустановках зданий в значительной степени зависит от надежного функционирования защитных проводников, а именно от обеспечения непрерывности их цепей. Непрерывность цепи защитного проводника может поддерживаться сколь угодно долго за счет пропускания небольшого тока при нормальных условиях, что не ухудшает качество соединения клемм с течением времени. По PEN-проводнику постоянно протекают значительные рабочие токи, что может привести к ухудшению качества соединения контактов и даже к потере электрической непрерывности в PEN-цепи.

Важно! При системе заземления типа TN-C нельзя обеспечить такой же уровень электробезопасности в электроустановках зданий, как при типах заземления системы TN-C-S и TN-S. Более высокий уровень электробезопасности в системах TN-C-S и TN-S в первую очередь достигается за счет применения в электроустановках зданий индивидуальных защитных проводников, по которым в нормальных условиях протекают токи утечки. Их значения значительно ниже токов нагрузки, которые обычно протекают по PEN-проводникам.

Незначительные электрические токи оказывают меньшее негативное влияние на электрические контакты в цепях защитных проводников. Поэтому вероятность потери электрической непрерывности в цепи защитного проводника значительно ниже, чем в PEN-проводнике.

Поэтому в электроустановках зданий, «эксплуатируемых» обычными людьми, следует применять защитные проводники с более высокой степенью надежности, чем PEN-проводники. По этой причине обосновано, что в некоторых странах запрещается применение системы заземления типа TN-C для жилых и общественных зданий, коммерческих учреждений и медицинских учреждений, где использование PEN-проводников в электрических цепях запрещено национальными стандартами.

Таким образом, логично предположить, что низковольтные электроустановки, соответствующие системе заземления типа TN-C, должны эксплуатироваться проинструктированными и квалифицированными лицами, прошедшими специальную подготовку, позволяющую им понимать риски и избегать опасностей, связанных с электричество.

Каталожные номера

1. МЭК 60364-1
2. БС 7671:2018+А2:2022
3. Харечко Ю.