Система tn c s в электроустановках: Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

что это такое, особенности, как её выполнять

Содержание:

Для чего вообще нужно заземление?

Главная роль заземления – это безопасность. Построение эффективной системы защиты от поражения электрическим током невозможно без системы заземления. Даже само по себе заземление металлического корпуса уменьшает напряжение прикосновения при нарушении изоляции внутри оборудования. А для большей надежности применяется устройство защитного отключения (т.н. УЗО), которое отключает электроприборы при нарушении изоляции и возникновении опасного напряжения на их корпусах. А эффективность работы УЗО во многом зависит от качества системы заземления.

TN-C, зануление, заземление — основные определения

Зануление — это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок, не находящихся в нормальном состоянии под напряжением, с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока; с глухозаземленным выводом источника однофазного тока; с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Чтобы понять, что к чему соединяется при занулении, рассмотрим в качестве примера две системы заземления TN-C и TN-C-S (сети постоянного тока опустим):

Система заземления TN-C	Система заземления TN-C-S
1 — соединение открытых проводящих частей электроустановок с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока.	2 — соединение открытых проводящих частей электроустановок с глухозаземленным выводом источника однофазного тока. То есть, разделив с одновременным заземлением PEN проводник на нулевой рабочий N и защитный РЕ, вы трансформируете TN-C в более безопасную и надежную систему TN-C-S. Убрав же перемычку между PE и N (разделение PEN не происходит) вы получите систему TT.

В системе TN сопротивление заземлителя повторного заземления PE проводника на вводе в частный дом не нормируется (но лучше его сделать достаточно низким), сопротивление заземлителя повторного заземления PEN проводника ВЛ не более 30 Ом — и это обязанность оператора распределительной электрической сети. Сопротивление заземлителя TT для отработки УЗО 500 — 1500 Ом.

Заземление — это преднамеренное соединение частей электроустановок и заземляющего устройства (конструкции из металлических полос и штырей, снижающие уровень напряжения до безопасного для человека значения). И важно понимать принципиальное отличие заземления от зануления.

TN-C — эта система заземления, при которой к потребителю от трансформатора с глухо заземленной нейтралью приходит три фазы и PEN проводник. Последний объединяет в себе рабочий нулевой проводник и защитный проводник.

В современном жилищном строительстве система TN-C запрещена (ПУЭ 7.1.13). Она встречается лишь в домах старой постройки. И если вы живете в таком доме, нужно понимать, что PEN (в данном случае — нулевой) проводник является только рабочим. Он не может применяться одновременно и для защиты путем соединения с корпусами электроприборов. В противном случае при обрыве комбинированного нулевого проводника на корпусах электроприборов появится опасное для жизни напряжение.

Система TN-C может применяться только в трехфазных сетях, и только на заводах, в различных производственных зданиях (там находятся бригады дежурных электриков, которые планово проводят осмотр и техническое обслуживание электрооборудования), а также в многоэтажных жилых зданиях, но только до ввода в квартиру. В жилых и общественных зданиях может применяться до ближайшей реконструкции. Если в жилом здании проводится ремонт электросетей, то электромонтажники должны перевести сеть на систему TN-S или TN-C-S.

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.

Условные обозначения

Для лучшего понимания материала, разберем принятые условные обозначения:

• L1, L2, L3 — проводник, на который подключена фаза источника питания. В однофазных системах, обозначается буквой L.
• N — рабочий нуль источника питания (нулевой проводник).
• PE — защитный нуль: он же заземляющий проводник, соединенный с заземлителем.
• PEN — проводник, совмещающий в себе рабочий и защитный нули.

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 рассчитать заземление

Сопротивление заземления сильно зависит от грунта, в котором оно находится. Причем, забитый в землю заземлитель, зачастую находится одновременно в разных слоях грунта, которые обладают различными удельными сопротивлениями, что усложняет расчет и при этом получаются довольно приблизительные результаты. Тем не менее, такие расчеты существуют, и они обязательны для большинства промышленных объектов. В частном секторе обычно делается некая минимальная конструкция, измеряется сопротивление, а потом она усиливается по необходимости (заземлитель загоняется глубже, либо добавляются новые заземляющие электроды). Ниже приводится формула для расчета одиночного вертикального заземлителя в однородном грунте:

R=(ρ/2πL)(ln(2L/d)+0.5ln((4T+L)/(4T-L)))

ρэкв – удельное сопротивление грунта, Ом*м

L – длина стержня в метрах

d – диаметр стержня в милиметрах

T – расстояние от поверхности земли до середины стержня, м

Удельное сопротивление грунта

Грунт	Удельное сопротивление грунта, Ом·м
Торф	20
Почва (чернозем и др. )	50
Глина	60
Супесь	150
Песок при грунтовых водах до 5 м	500
Песок при грунтовых водах глубже 5 м	1000

Обозначения и перевод названий систем заземления

Существуют TN, TT и IT системы заземления. Система TN, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Первая буква говорит о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя.

Типы систем заземления

Буквы эти взялись из французского, и означают: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также из английского: «Combined» и «Separated» – комбинированный и раздельный.

• T — провод подключен к земле .
• N — подключение к нейтрали.
• I — изолирование.
• C — объединение функций, соединение рабочего и защитного нулевых проводов.
• S — раздельное использование во всей сети рабочего и защитного нулевых проводов.

Также в схемах систем заземления используются следующие обозначения:

• L – Line, Линия, на которой действует фазное напряжение по отношению к нулевому проводу.
• N – Neutral, рабочий ноль, по которому протекает рабочий ток, равный току в проводе L (для однофазных систем).
• PE – Protect Earth, защитная земля, провод защитного заземления.
• PEN – совмещенный рабочий и защитный нулевой проводник.

Недостатки

«Классическую» систему TN-C можно реализовать только в тех низковольтных электроустановках специального назначения, которые имеют небольшое число электроприёмников класса I, подключенных к электрическим цепям, выполненным медными проводниками сечением 10 мм2 и более или алюминиевыми проводниками сечение 16 мм2 и более. Поскольку доля таких низковольтных электроустановок в общем их числе ничтожно мала, а подобных электроустановок зданий практически не существует, тип заземления системы TN-C можно рассматривать в качестве «теоретического» типа заземления системы, как правило, применяемого для разъяснения 4 «практических» типов заземления системы TN-S, TN-C-S, TT и IT.

Обеспечение надлежащего уровня электрической безопасности в электроустановках зданий в большей степени зависит от надёжного функционирования защитных проводников, а именно от гарантированного обеспечения непрерывности их электрических цепей. Непрерывность электрической цепи защитного проводника может сколько угодно долго поддерживаться при протекании по нему в нормальных условиях малого электрического тока, длительное воздействие которого на соединительные контакты не приводит к ухудшению их качества. По PEN-проводнику постоянно протекают значительные рабочие токи, которые, воздействуя на соединительные контакты, могут привести к ухудшению их качества и даже потере электрической непрерывности цепи PEN-проводника.

При применении типа заземления системы TN-C в электроустановках зданий нельзя обеспечить такой же уровень электрической безопасности, как при использовании типов заземления системы TN-C-S и TN-S. Больший уровень электробезопасности в системах TN-C-S и TN-S, 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.

Поэтому защитные проводники, обладающие более высокой степенью надёжности, чем PEN-проводники, следует применять в электроустановках зданий, которые «эксплуатируют» обычные лица. По этой причине вполне обоснованным является запрет, наложенный пунктом 312.2.1 ГОСТ 30331.1-2013 на применение типа заземления системы TN-C для электроустановок жилых и общественных зданий, торговых предприятий и медицинских учреждений, в электрических цепях которых требованиями национального стандарта запрещено использовать PEN-проводники.

Поэтому, логично сказать, что низковольтные электроустановки, соответствующие типу заземления системы TN-C, должны обслуживать обученные и квалифицированные лица, которые прошли специальную подготовку, позволяющую им осознавать риски и избегать опасностей, создаваемых электричеством.

Опасность защитного зануления TN-C в быту

Определившись, что в квартирах старого жилого фонда с системой заземления TN-C проводка состоит только из фазы и нуля, перейдем к рассмотрению опасности использования «защитного зануления».

Отсутствующее по проекту заземление (зануление) делает эксплуатацию домашней электропроводки небезопасной. В нашем распоряжении остается только фаза и ноль, которые не обеспечивают защиту от пробоя фазы на корпус электроприбора.

Известно что при замыкании фазы с нулем (PEN) происходит короткое замыкание, мгновенное срабатывание автоматических выключателей и обесточивание сети. В связи с этим некоторые «экспериментаторы» проводят сомнительные манипуляции:

• Используют перемычки в розетках с заземлением. В этом случае перемычка ставится между заземляющим контактом и контактам нулевого проводника.
• Соединяют ноль с землей на корпусе электроприбора.
• Либо соединяют ноль с землей в распаечных коробках или этажных щитах.

Основная цель такой модернизации — добиться срабатывания автоматических выключателей при пробое фазы на корпус. Но делать так ни в коем случае нельзя. Стоит PEN проводнику пропасть (отгореть), и через нагрузку появляется опасный потенциал на всех корпусах электроприборов.

Рассмотрим подробнее ситуацию, когда у нас подключен бытовой прибор (например, стиральная машина). Если в розетке будет перемычка, то в случае обрыва нулевого проводника путь прохождения тока будет следующим:

Перемычки в розетках недопустимы

1. По фазному проводнику через стиральную машинку.
2. Далее ток будет возвращаться по нулевому проводнику в розетку.
3. Поскольку дальше у нас идет обрыв, он через перемычку пойдет через PE проводник и окажется на корпусе стиральной машины.
4. В этом случае, если человек коснется корпуса стиральной машины, его ударит током. Поэтому нельзя выполнять такой вид зануления перемычкой в розетке.

Следующий вариант — попытка выполнить зануление в этажном либо квартирном щите путем псевдоразделения PEN на PE и N. В этом случае устанавливается дополнительная шина, от которой отходят PE жилы на корпуса приборов. Данная PE шина соединяется перемычкой с основной N шиной, на которую приходит PEN от питающей линии. В случае появления опасного потенциала на корпусе благодаря перемычке произойдет короткое замыкание и домашняя сеть обесточится. Но, при пропадании нуля произойдет все то же, что и в предыдущем примере. При этом, если додуматься и соединить PE шину с корпусом щитка, то и на последнем будет опасный потенциал.

Если в щитке будет перемычка, то в случае обрыва нулевого проводника путь прохождения тока будет следующим:

Неправильное разделения PEN в TN-C

1. Ток проходит через фазный проводник через электроприбор.
2. Далее по нулевому проводнику идет в щит.
3. В щите у нас разделение PEN.
4. Через точку соединения мы получаем занос потенциала через PE на корпус электрического прибора.

Изображенная на рисунке схема неверна и по причине того, что разделение PEN должно производиться до коммутационного аппарата (в частности вводного автомата). Но даже если и сделать по правилам, то при отгорании нуля в месте до разделения PEN проводника занос потенциала через PE также будет происходить.

Важно не путать отгорание нуля в рассмотренных примерах с отгоранием нуля в распределительном щите, когда в розетках появляется повышенное напряжение.

Помимо опасности зануления важно понимать, что при разделении PEN на PE и N существуют требования к PEN проводнику. Сечение PEN-проводника должно быть не менее 10 мм² по меди и 16 мм² по алюминию. А таких сечений в этажных щитах домов старой постройки нет!

Предыдущая

РазноеЭлектромагнитное излучение – невидимый убийца.

Следующая

РазноеКак правильно соединить провода между собой

Как выполнить системы TN-C, TN-C-S и TT при подключении к одной распределительной электрической сети: y_kharechko — LiveJournal

?

В Интернете и, в частности, в Дзен опубликовано много статей, дезинформирующих читателей о системах TN-C, TN-C-S, TN-S, TT, IT. Анализ некоторых статей с грубыми ошибками опубликован мной см.:
«Системы заземления TN-C (S) для чайников …» – дезинформация от Заметки Электрика;
«Системы заземления для чайников: TN-S, TN-C, TN- C-S и TT …» – дезинформация от Заметки Электрика;
«Виды заземления: TN-C и TN-S, TN-C-S, TT и IT …» – дезинформация от Строительный журнал САМаСТРОЙКА;
«Системы заземления для чайников: TN-S, TN-C, TN-C-S и TT …» – дезинформация от Электрика для всех;
Авторы не знают современные требования к системам TN-C, TN-C-S, TN-S, TT, IT. Они ссылаются на устаревшие требования ПУЭ, в которых допущены многочисленные ошибки (см. статью ПУЭ, глава 1.7: системы).
При этом авторы демонстрируют незнание терминологии и требований ПУЭ. Они не способны корректно информировать читателей, нанося им существенный вред своей дезинформацией. Поэтому мной опубликованы статьи, в которых приведены краткие разъяснения этих систем см.:
Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TN-S;
Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TN-С-S;
Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TN-С;
Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TT;
Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы IT;
Как в части электроустановки здания выполнить систему IT;
Как реконструировать электроустановку старого многоквартирного жилого дома в систему TN-С-S.

Электроустановки индивидуальных жилых домов, подключаемые к распределительным электрическим сетям, могут быть выполнены с типами заземления системы TN-C-S и TT. Запрещено выполнять электроустановки индивидуальных жилых домов с типом заземления системы TN-C. При желании выполнить электроустановку индивидуального жилого дома с типом заземления системы TN-S, её следует подключать к трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ собственной ВЛИ, имеющей три фазных, нейтральный и защитный проводники.
Рассмотрим как выполнить системы TN-C, TN-C-S и TT при подключении электроустановок зданий к одной распределительной электрической сети.

На рис. показаны три электроустановки зданий, представленных в виде трёхфазных электроприёмников класса I, подключённые к одной (общей) распределительной электрической сети, состоящей из понижающей трансформаторной подстанции и воздушной или кабельной линии электропередачи. Каждая электроустановка здания имеет собственное заземляющее устройство (см. статью

Заземляющее устройство для электроустановки индивидуального жилого дома).

Рис. Формирование различных типов заземления системы при подключении электроустановок зданий к одной распределительной электрической сети: 1 – заземляющее устройство источника питания; 2 – заземляющие устройства электроустановок зданий

Следует отметить очень важную особенность «нулевого проводника» линии электропередачи. Этот проводник может выполнять функции разных проводников в зависимости от типа заземления системы, который реализован в совокупности, включающей в себя общую распределительную электрическую сеть и конкретную электроустановку здания.
Для электроустановок первого и второго зданий «нулевой проводник» линии электропередачи является по своей сути совмещённым защитным заземляющим и нейтральным проводником – PEN-проводником. Для электроустановки третьего здания «нулевой проводник» линии электропередачи выполняет функции нейтрального проводника N.

Иными словами, в зависимости от типа заземления системы, реализованного в совокупности «общая распределительная электрическая сеть – конкретная электроустановка здания», один и тот же «нулевой проводник» линии электропередачи может выполнять функции:
PEN-проводника, когда электроустановку здания выполняют с типом заземления TN-C, TN-C-S;
нейтрального проводника, когда электроустановку здания выполняют с типом заземления TT.
Подробнее об устройстве защитных проводников в электроустановках зданий см. статью Выполнение защитных проводников в системах TN-S, TN-C-S и TT.

Tags: ГОСТ 30331.1, ПУЭ, СП 437.1325800, система IT, система TN-C-S, электроустановка здания

Subscribe

• Росстандарт не исправил название комплекса ГОСТ IEC 60947

  Стандарты комплекса ГОСТ IEC 60947 « Аппаратура распределения и управления низковольтная» разработаны на основе стандартов комплекса…

• ГОСТ Р 50571.4.41–2022: защита от поражения электрическим током

  Новый ГОСТ Р 50571.4.41–2022/МЭК 60364-4-41:2017 «Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Защита для обеспечения безопасности.…

• Этажный распределительный щиток в капитально отремонтированном жилом доме

  В моём доме 1959 г. постройки, который находится в Москве, был проведён капитальный ремонт. Отремонтированы подъезды, лестницы, подвалы, внешние…

Photo

Hint http://pics. livejournal.com/igrick/pic/000r1edq

типов систем заземления — что такое заземление TT, IT и TN?

Стандарты, используемые для систем заземления Определения

За последнее столетие стандарты электробезопасности превратились в высокоразвитые системы, охватывающие все основные аспекты безопасной установки, включая системы заземления. В низковольтных (НН) электрических установках эталонный стандарт IEC 60364 используется для мер, которые должны быть реализованы, чтобы гарантировать защиту персонала и имущества.

Стандарт IEC 60364 определяет три типа систем заземления, а именно системы TT, IT и TN. Поскольку IEC публикует международные стандарты для всех электрических, электронных и связанных с ними технологий и является ведущей международной организацией в своей области, IEC 60364 является документом высшего уровня, который информирует о стандартах для низковольтных электроустановок во всем мире. Поэтому три типа систем заземления, определенные в IEC 60364, также признаны во многих национальных стандартах. BS 7671: 2008, также известный как Правила электропроводки IEE, 17-е издание, является британским стандартом, опубликованным в январе 2008 г., который используется в Великобритании и других странах. Точно так же индийский стандарт IS 732:1989 (R2015) используется в Индии для электроустановок.

Следуйте за нами на LinkedIn для получения последних обновлений

Типы систем заземления

Как упоминалось выше, три основных типа систем заземления, используемых в соответствии с IEC 60364:

• TT
• IT
• TN – TN-C, TN-S, TN-C-S

Система TN далее подразделяется на TN-C, TN-S и TN-C-S, поэтому мы будем ссылаться на 5 типов систем заземления, распространенных во всем мире.

 

 

 

Номенклатура

Первая буква каждой системы относится к источнику питания от обмотки, соединенной звездой.

Вторая буква относится к потребляющему оборудованию, которое необходимо заземлить.

Из «Справочника по электротехнике: для практиков в нефтегазовой и нефтехимической промышленности» Алана Л. Шелдрейка

Для первой буквы « T означает, что начальная точка источника жестко соединена с землей , который обычно находится очень близко к обмотке.
I обозначают, что начальная точка и обмотка изолированы от земли. Начальная точка обычно связана с индуктивным импедансом или сопротивлением. Емкостное сопротивление никогда не используется».

А для второй буквы « T означает, что потребитель заземлился глухозаземленным независимо от способа заземления источника.
N  обозначает, что проводник с низким импедансом берется от заземления в источнике и направляется непосредственно к потребителю для конкретной цели заземления потребляющего оборудования.
S  обозначает, что нулевой провод, проложенный от источника, отделен от провода защитного заземления, который также проложен от источника. Это означает, что для трехфазного потребителя необходимо проложить пять проводников.
C  обозначает, что нулевой провод и провод защитного заземления являются одним и тем же проводом. Это означает, что для трехфазного потребителя необходимо проложить четыре проводника».

 

Проще говоря:

T = прямое соединение с землей, T означает Terra, что означает земля

I = изолированный

N = нейтральный

S = отдельный

C = комбинированный

 

Наиболее распространенными системами являются TT и TN. Некоторые страны, такие как Норвегия, используют ИТ-систему. В таблице ниже перечислены примеры систем заземления, используемых для общественного распределения (потребители низкого напряжения) в нескольких странах.

 

Система заземления TT ​​

В этом типе системы заземления подключение к источнику питания напрямую связано с землей и со стороны нагрузки, или монтажные металлические конструкции также напрямую связаны с землей. Следовательно, в случае воздушной линии масса земли будет обратным путем для линии. Нейтраль и заземляющий проводник должны быть разделены при монтаже, так как распределитель питания обеспечивает только нейтральный или защитный провод питания для подключения к потребителю.

 

 

Система заземления IT

Распределительная система не имеет никаких соединений с землей или имеет только соединение с высоким импедансом. Основная особенность системы заземления IT заключается в том, что в случае короткого замыкания между фазами и землей система может продолжать работать без перерыва. Такая неисправность называется «первой ошибкой». Таким образом, обычная заземляющая защита для данной системы не эффективна, и этот тип не предназначен для питания потребителей. Система заземления IT используется для систем распределения электроэнергии, таких как подстанции или генераторы.

 

 

Система заземления TN-S 

В этой системе провод заземления и нейтральный провод разделены по всей системе распределения. Защитный проводник представляет собой металлическую оболочку кабеля, питающего установку. Все открытые токопроводящие части установки подключаются к этому защитному проводнику или через главный заземляющий зажим установки.

 

 

Система заземления TN-C

Нейтраль и защитное заземление объединены в один провод во всей системе. Все открытые и токопроводящие части установки подключаются к проводнику PEN. В соответствии с пунктом 8 (4) Правил безопасности, качества и непрерывности электроснабжения 2002 г. «Потребитель не должен совмещать функции нейтрали и защиты в одном проводнике в установке своего потребителя».

 

 

Система заземления TN-C-S

Нейтраль и защитное заземление объединены в один провод в части системы. Этот тип заземления также известен как многократное защитное заземление. PEN-проводник системы питания заземляется в двух или более точках, и может потребоваться заземляющий электрод на установке потребителя или рядом с ней. Все открытые токопроводящие части установки подключаются к PEN-проводнику через основную клемму заземления и нейтральную клемму, и эти клеммы соединены вместе.

 

 

Здесь вы можете ознакомиться с нашим широким ассортиментом оборудования для заземления, заземления и соединения. Вы можете связаться с нами по номеру , если хотите получить предложение или задать дополнительные вопросы относительно продуктов, необходимых для заземления, заземления или соединения.

 

 

Эта статья является частью нашей серии статей о молниезащите, защите от перенапряжения и заземлении, вы можете прочитать больше по следующим ссылкам:

Введение в основы молниезащиты и заземления, а также стандарты (IEC 62305 и UL 467)

Устройства защиты от перенапряжения (УЗП)

Зоны молниезащиты и их применение при выборе УЗИП

Как работает грозовой разрядник?

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами по адресу www. axis-india.com/contact-us/

 

Система заземления TNCS: определение, значение, схемы распределительная система, в которой одна токоведущая часть источника питания заземлена, открытые токопроводящие части электроустановки соединены с заземленной токоведущей частью источника питания в головной части электроустановки (от источника питания) посредством проводниками PEN, PEM или PEL, а в другой части электроустановки – защитными заземляющими проводниками (PE) [этот термин определен в IEC 60364-1].

BS7671 дает следующее определение: система, в которой функции нейтрали и защиты объединены в одном проводнике в части системы.

Значение букв T, N, C-S

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 электрической распределительной сети (при наличии).

Вторая буква указывает на заземление открытых токопроводящих частей электроустановки или наличие электрического соединения между открытыми токопроводящими частями и заземленной токоведущей частью источника питания: -токопроводящие-части имеют непосредственную связь с заземленной токоведущей частью источника питания, выполненную проводниками PEN, PEM, PEL или защитными заземлителями (PE).

После N букв указывают, как выполняется электрическое соединение между заземленной токоведущей частью источника питания и открытыми токопроводящими частями электроустановки в распределительной системе, а также назначают особенности расположения проводников, которые выполняют функции защитного заземляющего проводника (PE) и нейтрального (N), среднего (M) или заземленного проводника (LE) в системе распределения электроэнергии:

• C-S  – указанное соединение обеспечивается в головной части распределительной сети (от источника питания) с помощью проводников ПЭН, ПЭМ или ПЭЛ, а в остальных частях распределительной сети – с помощью защитных проводников (РЕ). В головной части электрораспределительной системы функции защитного заземляющего проводника и нулевого, среднего или заземленного линейного провода обеспечиваются проводом PEN, PEM или PEL, а в остальных частях распределительной системы — посредством отдельные жилы – защитная жила и нейтральная, средняя или заземленная линейная жила.

Описание системы заземления TNCS

В системе заземления типа TN-C-S (рис. 1 и 2) заземлена одна часть источника питания, которая находится под напряжением, обычно нейтраль трансформатора. Открытые токопроводящие части электроустановки здания имеют электрическое соединение с заземленной частью источника питания, находящегося под напряжением. Для обеспечения такого соединения в распределительной сети низкого напряжения обычно используются PEN-проводники, а в электроустановке здания – защитные PE-проводники.

В системе TN-C-S, как и в системе TN-C, в распределительной сети используются PEN-проводники, а в электроустановке здания используются защитные проводники, так же как и в системе TN-S.

При системе заземления типа TN-C-S PEN-проводник всегда разделяется на защитный проводник и нейтральный проводник в какой-либо точке электроустановки здания. Это разделение может быть выполнено в начале электроустановки здания, на вводном зажиме или на защитной шине распределительного устройства (рис. 1). Это следует делать в электроустановках жилых и общественных зданий, коммерческих учреждений и медицинских учреждений.

Схемы системы заземления TNCS

Схемы систем заземления TN-C-S показаны ниже.

Рис. 1. Система TN-C-S, 3-фазная, 4-проводная. PEN-проводник отделяется в начале электроустановки.

PEN-проводник может быть отделен также на вводном зажиме или на защитной шине другого распределительного устройства, которое подключается к главному распределительному устройству через распределительную электрическую цепь, имеющую PEN-проводник в составе своих проводников (рис. 2).

Рис. 2. Система TN-C-S, 3-фазная, 4-проводная. PEN-проводник отделяется от части электроустановки здания.

На схемах 1 и 2 показано:

• 1 – заземление на источнике
• 2 – устройство заземления электроустановки здания
• 3 – открытые проводящие части
• 4 – защитный контакт розетки
• ТС – трансформаторная подстанция
• UC – подземный кабель
• ВЛ – ВЛ

В первом случае (см. схему 1) во всей электроустановке здания используется два защитного и нулевого проводника. Во втором случае (см. схему 2) PEN-проводник используется в головной части электроустановки здания, а защитный и нулевой провода — после точки разделения.

Открытые токопроводящие части электрооборудования I класса присоединяют соответственно к защитным проводникам по всей электроустановке здания (см. рисунок 1) или присоединяют к PEN-проводникам в головной части электроустановки здания и к защитным проводникам в остальной части электроустановки (см. рисунок 2).

При системе заземления типа TN-C-S теоретически возможно разделить PEN-проводник на защитный проводник и нейтральный проводник в любой точке электрической распределительной сети. Однако надежнее отделить PEN-проводник в пределах электроустановки здания, т.е. на вводных зажимах КРУ или на защитной шине КРУ.

Если трансформаторная подстанция встроена в здание, то электромонтаж здания целесообразно производить с системой заземления типа TN-S, так как система распределения электроэнергии не будет иметь распределительной линии.

Преимущества системы заземления TN-C-S

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

1. Для реализации системы TN-C-S, возможно использование существующих распределительных сетей низкого напряжения без их реконструкции.
2. Систему TN-C-S можно рассматривать как логическое развитие системы TN-C. Поэтому электроустановки здания, соответствующие системе заземления типа TN-C-S, можно рассматривать как один из вариантов «модернизации» низковольтных электроустановок, распространенных на территориях разных стран мира. Проектировщикам, электрикам и обслуживающему персоналу относительно легко понять логическую трансформацию системы TN-C в систему TN-C-S, а также основные требования, которые необходимо соблюдать при выполнении защитных проводников в электроустановках зданий с данным типом заземление системы.
3. При заземлении системы типа TN ток замыкания на землю, протекающий в неисправной электрической цепи от фазного проводника к открытой проводящей части и защитному проводнику, может быть равен току однофазного короткого замыкания. Таким образом, можно использовать устройства защиты от перегрузки по току, такие как автоматические выключатели и плавкие предохранители, как часть электрической защиты, такой как автоматическое отключение. Однако в некоторых случаях невозможно обеспечить номинальное время отключения с помощью устройств защиты от перегрузки по току. В этих случаях необходимо использовать УЗО для автоматического отключения питания.
4. В электрических цепях электроустановок зданий, соответствующих типу систем заземления TN-C-S, которые защищены устройствами защитного отключения (УЗО), достаточно легко обнаружить ошибки, допущенные при соединении защитных и нулевых проводников. УЗО без причины отключают защищаемые ими цепи, сигнализируя о следующих ошибках, допущенных при монтаже проводников электропроводки:

• присоединение нейтральных проводников к открытым токопроводящим частям электрооборудования класса I
• присоединение защитных проводников к зажимам электрооборудования, предназначенным для присоединения нейтральных проводников
• электрическое соединение защитных проводников и нулевых проводников

Более высокий уровень электробезопасности может быть достигнут при использовании системного заземления типа TN-C-S в электроустановках зданий, чем при использовании системного заземления типа TN-C. Более высокий уровень электробезопасности в первую очередь достигается применением 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 токи оказывают меньшее неблагоприятное воздействие на электрические контакты в цепях защитных проводников. Таким образом, защитный проводник имеет гораздо меньшую вероятность потери электрической целостности, чем PEN-проводник.

При необходимости повышения уровня электробезопасности электроустановка здания должна иметь систему заземления типа TN-S. Для этого потребуется строительство новой низковольтной распределительной линии или реконструкция существующей.

В настоящее время система TN-C-S широко используется во всем мире, в том числе в Великобритании, США, Канаде и Австралии. Для реализации системы TN-C-S используются существующие и новые распределительные сети низкого напряжения, воздушные линии и подземные кабели которых имеют 3-х фазные жилы и PEN-проводник. На базе этих сетей также можно реализовать системы TN-C и TT.

Как выполнить заземление системы по типу TN-C-S?

Электромонтаж частного дома на одну семью.

Сделать систему заземления типа TN-C-S для электроустановки индивидуального дома достаточно просто. Разделение PEN-проводника должно производиться на вводных зажимах главного распределительного устройства (см. рисунок 1 статьи). Далее во всей электроустановке здания следует использовать два проводника: защитный и нулевой, которые не должны иметь преднамеренного или случайного электрического соединения друг с другом за точкой разделения PEN-проводника.

Электрическая установка частного дома на одну семью обычно подключается к электрической распределительной сети переменного тока.

Электромонтаж вновь строящихся многоквартирных жилых домов.

В электроустановках вновь строящихся многоквартирных жилых домов система заземления типа TN-C-S может быть реализована только одним способом, предусматривающим разделение PEN-проводника распределительной линии в начале электрического монтаж здания, а именно на вводных клеммах главного распределительного устройства (см. рис. 3).

Рисунок 3. Электроустановка многоквартирного жилого дома, соответствующая системе заземления типа TN-C-S. PEN-проводник отделяется в главном распределительном устройстве.

Существующие электроустановки многоквартирных жилых домов.

В существующих электроустановках многоквартирных жилых домов система заземления типа TN-C-S может быть выполнена иначе. Например, PEN-проводники электрических стояков могут быть разделены на защитную и нулевую жилы в этажных распределительных щитах, которые устанавливаются на этажах жилого дома и подключаются к электрическим стоякам (см. рис. 4).

Рисунок 4. Электроустановка многоквартирного жилого дома, соответствующая типу системы заземления TN-C-S. PEN-проводник разделяется в этажных распределительных щитах.

На схемах 3 и 4 показаны:

1 – заземление у источника
2 – заземление в электроустановке здания
3 – открытая проводящая часть
ТС – трансформаторная подстанция
УК – кабель подземный
ВЛ – воздушная линия

Примечание : На рисунках 3 и 4 показаны электрические установки квартир как однофазные приборы класса I.

В первом варианте электрический стояк (см. рис. 3), входящий в состав распределительной электрической цепи и предназначенный для передачи электроэнергии от главного распределительного щита к этажным распределительным щитам, должен иметь 5 проводников – 3 фазных проводника, нулевой провод и защитный провод.