Система тнс s: Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

Системы защитного заземления TNC, TNCS, TNS, TT, IT

 

Стандарт Стандарт ПУЭ 1.7, EN60950, IEC60364
Схемы электроснабжения нагрузки TNC, TNCS, TNS, TT, IT

 

TNC – Нейтраль и PE («земля») объединены вместе везде в системе в единую шину PEN.
Neutral and PE (protected earth conductor) are combined throughout the system.

 

TNS – Нейтраль соединена с землёй трансформатора, но не соединена с землёй (PE) где-нибудь ещё в системе. PE приходит на объект от трансформатора отдельно и может быть соединена с местной землёй.

Neutral is earthed at the transformer but is not bonded to earth or the PE elsewhere. PE is carried to the site from the transformer and bonded to site earth.

 

TNCS – Общая в начале шина PEN затем разъеделяется на 2 отдельных проводника: N (нейтраль) и PE (защищённую шину земли). Стандарт США – разновидность данного. Нейтраль заземлена на трансформаторе.

TNCS splits the combined PEN into a separate neutral and PE at service entry (U.S. practice is a variation of this). The neutral is earthed at the transformer.

TT – Нейтраль заземлена на трансформаторе. Местная Земля – PE (объект-потребитель) не связана с нейтралью. Между землёй трансформатора и землёй потребителя (PE) соединений нет.

Neutral is earthed at the transformer. The PE originates at site but is not bonded to the neutral. There is no interconnection between PE and transformer earth.

 

IT – Нейтраль трансформатора не заземлена (или заземлена через сопротивление с высоким импедансом).

The transformer is unearthed (or earthed through high impedance). The PE originates at site but is not bonded to a service conductor; no conductor in this system is designated as ‘neutral’ (standard IT system).

Разновидности IT системы:

• A) проводник «N / Нейтраль» отсутствует в системе (стандартная счистема IT).
• B) проводник «N / Нейтраль» есть в системе.

Нейтраль на потребителе также не заземлена (или заземлена через сопротивление с высоким импедансом).

Для обоих случаев возможны разновидности:

• I) Местная Земля – PE (объект-потребитель) отсутствует. Потребитель использует PE от трансформатора.
• II) Местная Земля – PE (объект-потребитель) есть. Потребитель может использовать местную Землю или Землю трансформатора. Эти Земли могут быть как соединены так и не соединены.

Главное требование системы IT – незаземлённая или импедансно-заземлённая нейтраль трансформатора.

 

 

Термины / сокращения:

• T – Terra / Земля (лат. terra, франц. terre)
• N – Neutral / Нейтраль
• C – Combined / Совмещённый
• S – Separated / Отдельный
• I – Isolated / Изолированный (франц. terre isolee)
• PE – Protected Earth conductor / Защищённая шина Земли
• PEN – Protected Earth + Neutral conductor / единая шина объединяющая Нейтраль (N) и Землю (PE)

 

 

Трём системам заземления дан официальный статус посредством стандарта (IEC 60364) который подразделяется на большое число национальных стандартов.

 

Системы TN

Основные принципы схемы TN:

• Нейтраль трансформатора заземлена, поэтому корпуса нагрузок (подключенные к заземлению PE или PEN трансформатора) оказываются гальванически соединены с нейтралью.
• Нагрузка не имеет местного заземления.

Существующие варианты схемы TN:

• TNC – «Земля» и нейтраль объединены в 1 проводнике (PEN) (C = Combined).
• TNS – «Земля» и нейтраль разъединены (PE и N) (S = Separate).
• TNCS = TNC+TNS Объединённые вначале «Земля» и нейтраль затем разъединяются (CS = Combined then Separate). То-есть TNC преобразуется в TNS.

Система TNS не может существовать перед системой TNC.

 

Система TNС (TN-C). Нарушение изоляции в системе TNC

Общие замечания:

В системе TNC, с защитными токовыми автоматами, нарушение изоляции опасно. Разрушение изоляции, то есть замыкание фазного проводника на «Землю» вызывает рост тока замыкания до максимального значения, ограниченного защитными автоматами в цепи.

Такая защита во многих случаях достаточна для защиты самой нагрузки, но не является полной, например если изоляция разрушена не полностью и ток фаза-«Земля» недостаточен для срабатывания защитного автомата. Однако этого может привести к возникновению пожара или для опасного поражения током человека, а защитный автомат при этом не сработает (не обеспечит защитное отключения аварийного участка цепи).

Cистема имеет самый низкий уровень безопасности так как УЗО корректно установить невозможно.

Несмотря на опасность система продолжает использоваться в России в т.ч. на госпредприятиях. В России в настоящий момент вытесняется системой TNS.

Подробные замечания:

Рис.1. Нарушение изоляции в системе TNC

Возможные варианты:

• Человек коснулся фазного проводника и «Земли» одновременно.
• При затоплении (пожаре и др.) изоляция провода разрушена и фаза замкнулась на корпус (на «Землю»).
• Изоляция старого провода разрушена и фаза замкнулась на корпус (на «Землю»).

 

Система TNS (TN-S). Нарушение изоляции в системе TNS

Общие замечания:

В системе TNS, с защитными токовыми автоматами, нарушение изоляции опасно. Разрушение изоляции, то есть замыкание фазного проводника на «Землю» вызывает рост тока замыкания до максимального значения, ограниченного защитными автоматами в цепи.

Такая защита во многих случаях достаточна для защиты самой нагрузки, но не является полной, например, если изоляция разрушена не полностью и ток фаза-«Земля» недостаточен для срабатывания защитного автомата. Тем не менее, этого тока может быть достаточно для возникновения пожара или для опасного поражения током человека, а защитный автомат при этом не сработает (не обеспечит защитное отключения аварийного участка цепи).

Максимальная степень безопасности может быть достигнута путём установки УЗО. Система является самой распространённой в мире.

В России введена как стандарт.

Степень безопасности TNS выше чем TNC по следующим причинам (П1, П2):

• П1) защитные автоматы в TNS при срабатывании могут размыкать цепь полностью (как нейтраль так и фазы), защитная шина «Земли» PE продолжает при этом выполнять свои функции. В то время, как и в системе TNC при аварии могут быть разомкнуты только фазы.
• П2) Защитный проводник «Земля» PE выполняет только свои функции, то есть служит заземлением. В то время как в системе TNC защитный проводник выполняет сразу две функции:  заземления и нейтрали, что может привести к проблемам, например: нагрузка (ПК) будет «зависать» от помех из-за некачественного заземления, так как на заземляющем проводнике возникают наводки (помехи), вызванные текущим по нему току нагрузки.

Подробные замечания:

Рис.2. Нарушение изоляции в системе TNS

Возможные варианты:

• Человек коснулся фазного проводника и Земли одновременно.
• При затоплении (пожаре и др.) изоляция провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).
• Изоляция старого провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).

 

Система TNСS (TN-C-S). Нарушение изоляции в системе TNСS

Общие замечания:

В системе TNS, с защитными токовыми автоматами, нарушение изоляции опасно. Разрушение изоляции, то есть замыкание фазного проводника на «Землю» вызывает рост тока замыкания до максимального значения, ограниченного защитными автоматами в цепи.

Такая защита во многих случаях достаточна для защиты самой нагрузки, но не является полной, например, если изоляция разрушена не полностью и ток фаза-«Земля» недостаточен для срабатывания защитного автомата. Тем не менее, этого тока может быть достаточно для возникновения пожара или для опасного поражения током человека, а защитный автомат при этом не сработает (не обеспечит защитное отключения аварийного участка цепи).

Система защиты имеет средний уровень безопасности, так как установив УЗО можно добиться достаточно высокой степени безопасности, но при этом остаётся проблема некачественного заземления из-за использования объединённой шины PEN.

Используется достаточно часто в России. В России в настоящий момент вытесняется системой TNS.

Подробные замечания:

Рис.3. Нарушение изоляции в системе TNCS

Возможные варианты:

• Человек коснулся фазного проводника и Земли одновременно.
• При затоплении (пожаре и др.) изоляция провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).
• Изоляция старого провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).

 

Система TT

Основные принципы схемы TT:

• Нейтраль трансформатора заземлена.
• «Земля» / корпус нагрузки также заземлены.
• «Земля» трансформатора не связана кабелем с землёй нагрузки / потребителя (PE).

 

Нарушение изоляции в системе TT

Общие замечания:

Степень безопасности зависит от сопротивления между «Землей» трансформатора ТП и «Землей» потребителя. Если это сопротивление низкое, безопасность такая же как в TNS с УЗО. Если это сопротивление высокое, безопасность системы снижается, так как УЗО может не сработать.

Установка УЗО является общепринятой в системе TT. Данная система в России используется редко.

Подробные замечания:

Рис.4. Нарушение изоляции в системе TT

Возможные варианты:

• Человек коснулся фазного проводника и Земли одновременно.
• При затоплении (пожаре и др.) изоляция провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).
• Изоляция старого провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).

Показана стандартная схема ТТ с УЗО. Ток пробоя (нарушения) изоляции фазных проводов и нейтрального провода ограничен сопротивлением (импедансом) участка между «Землей» трансформатора и «Землей» потребителя.

Защита обеспечена Устройством защитного отключения (УЗО): повреждённый блок / участок отключается устройством УЗО как только порог тока ΔI УЗО помещённого перед данным блоком / участком будет превышен током утечки / пробоя изоляции (на землю) IL:

IL > ΔI

IL = UL / RL – ток пробоя / утечки / leakage

Условие надёжной работы УЗО:

R (CD) << 220 В / ΔI; для УЗО с ΔI=30мА: R (CD) << 7кОм.

R_(AB) =RL – сопротивление повреждённого участка (между точкой токоведущего проводника из которого произошла утечка на «землю» и «Землей»).

U_(AB) =UL – разность потенциалов между точкой токоведущего проводника (из которого произошла утечка на «землю») и «Землей» (напряжение пробоя).

R_(CD) – сопротивления между «Землей» трансформатора ТП и «Землей» потребителя.

Если R_(CD) мало (в норме), то при нарушении изоляции срабатывание УЗО будет обеспечивать безопасное отключение аварийного участка и свидетельствовать, что это место подлежит ремонту.

Если R_(CD) велико (не в норме) и УЗО работать не будет, то первое нарушение изоляции не приведёт к удару током, но отсутствие сработавшего УЗО не позволит обнаружить аварию и сделать своевременный ремонт, а второй пробой приведёт к аварии.

 

Система IT (Изолированная нейтраль)

Основные принципы схемы IT:

• Нейтраль трансформатора НЕ заземлена. Но не заземлена только теоретически. Фактически она заземлена посредством паразитных ёмкостей кабелей и / или принудительно через высокое сопротивление около 1.5 кОм («импедансно-заземлённая нейтраль»).
• Земля/корпус нагрузки заземлены.

 

Нарушение изоляции в системе IT

Подробные замечания:

Рис.5а. Одиночный пробой / нарушение изоляции в системах IT

Рис.5б. Двойной пробой / нарушение изоляции в системах IT

 

Если происходит первое нарушение изоляции на фазном проводнике, в месте нарушения развивается и протекает небольшой ток (между токоведущим проводником и «Землей»), обусловленный паразитными емкостями кабелей (и / или дополнительным принудительным высоким сопротивление Z_N Нейтраль-«Земля») (см. рис. 5а). Контактная разность потенциалов (напряжение пробоя) U_(A1B1) = U_L1 при этом достигает всего нескольких вольт и не опасно (ток также не опасен):

I_L1 = U_Ф / R_линии

U_L1 = R_L1 * I_L1

Первое нарушение изоляции не опасно в IT! То есть человек безопасно может коснуться одновременно фазы и «Земли »в IT.

R_L1 – сопротивление повреждённого участка (между точкой токоведущего проводника из которого произошла утечка на землю и «Землей».

R_линии – сопротивление линии, включающее паразитные емкостные сопротивления кабелей R_П и принудительное высокое разрядное сопротивление Нейтраль-«Земля» Z_N (если установлено).

U_L1 – разность потенциалов между точкой токоведущего проводника (из которого произошла утечка на землю) и «Землей» (напряжение пробоя).

U_ф – фазное напряжение трансформатора

I_L1 – ток пробоя / утечки / leakage.

 

Если происходит второе нарушение изоляции на другом фазном проводнике, в то время как первое нарушение ещё не устранено (см. рис. 5б), контактная разность потенциалов второго места нарушения (напряжение пробоя) равна U_L2 = √3*U_Ф-U_L1 может быть велика и опасна.

При малых сопротивлениях первого и второго повреждённых участков (R_L1, R_L2) значительный ток утечки может протекать по проводнику, соединяющему «земли» первого и второго повреждённого участков (корпуса нагрузок):

I_L1 = I_L2 = √3*U_Ф / (R_L1 + R_L2)

Второе нарушение изоляции опасно в IT!

Корпуса нагрузок приобретают потенциалы, обусловленные этим током. Таким образом, если КЗ на 1 участке не опасно то последующее КЗ на 2 участке так же опасно, как и в системах TN. Поэтому необходимо УЗО.

 

Обозначения:

• U_L1 (U_L2) – напряжение пробоя первого (второго) повреждённого участка.
• U_Ф – фазное напряжение трансформатора.
• I_L1 (I_L2) – ток пробоя/утечки 1 участка (2 участка).
• R_L1 (R_L2) – сопротивление 1 (2) повреждённого участка.

Совместное использование автоматов токовой защиты и УЗО обеспечивают в данных случаях необходимую защиту. В этом случае по безопасности система IT сравнима с TNS с УЗО, то есть срабатывание УЗО (аварийный участок отключается) свидетельствует о том, что произошло первое нарушение изоляции и позволяет его своевременно устранить.

Для надёжного срабатывания УЗО требуется установка принудительного сопротивления Z_N (Нейтраль-«Земля») обычно не более 1500 Ом. Без этого сопротивления первый пробой нельзя обнаружить (и своевременно устранить), если в системе других устройств нет (кроме УЗО и токовых автоматов – см. ниже).

Кроме этих возможностей, только система IT позволяет ещё сильнее повысить безопасность.

Дополнительно повысить степень защищённости можно установкой ПМИ / PIM (постоянного мониторинга изоляции / датчика изоляции). ПМИ представляет собой высокоомный амперметр (или вольтметр, подключенный параллельно Z_N), включаемый так же как и Z_N между Нейтралью и «Землей» ТП.

ПМИ позволяет:

• Точно фиксировать серьёзные пробои фаза – «Земля», вплоть до КЗ.
• Постоянно фиксировать состояние изоляции проводников в системе (медленное старение и ухудшение параметров изоляционного материала).

В отличие от остальных систем (TN, TT), это позволяет обнаружить первое нарушение изоляции, но не отключать аварийный участок (так как в IT первое нарушение изоляции не опасно), а довести работу на нём до конца, и только после ее завершения произвести штатное отключение и ремонт изоляции. Это особенно важно, например, для больниц и др. мест где важно не столько своевременно автоматически «отрубить» аварийную цепь, сколько заранее устранять все неисправности и исключать возможности внезапного неконтролируемого автоматического отключения цепей. Поэтому система IT введена во многих странах как стандарт для госпиталей, сооружений связанных с проводящими средами (водой, землёй и др. ), например, корабли, метро и др. мест требующих повышенной безопасности.

Таким образом под повышенной безопасностью системы IT понимается возможность безопасно обнаруживать и устранять аварии изоляции всех проводников в системе.

В IT системе установка токовых автоматов обязательна. УЗО устанавливаются в зависимости от особенностей нагрузок и применяемых Z_N и ПМИ.

Кроме этого, сами защитные цепи ПМИ дополнительно защищаются, например, на ТП с помощью разрядника или блока защиты от выбросов напряжения (surge limiter, surge suppresor).

 

 

Обозначения:

• SCPD (Short-Circuit Protection Device) – автомат защиты от короткого замыкания, токовый автомат, автоматический выключатель с термомагнитным расцепителем. Автомат размыкает цепь, если ток в цепи превысил паспортный номинальный ток автомата.
• RCD (Residual Current Devices) – УЗО, устройство защитного отключения, устройство разностного тока или более точное название: устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным (остаточным) током, сокращенно УЗО−Д) или выключатель дифференциального тока (ВДТ) или защитно-отключающее устройство (ЗОУ) – механический коммутационный аппарат, который при достижении (превышении) дифференциальным током заданного значения вызывает размыкание цепи нагрузки.
• PIM (permanent insulation monitor) – ПМИ постоянный мониторинг изоляции / датчик изоляции.
• Z_N optional impedance – дополнительное принудительное сопротивление Нейтраль-Земля на ТП.
• Surge Limiter (surge suppresor, surge arrestor) – разрядник или блок защиты от выбросов напряжения или блок защиты от перенапряжения.

 

Внимание!

Все вышеприведённая информация относится к защите пользователя, имеющего доступ только к изолированным проводам и электрооборудованию в защитном корпусе.

Пожалуйста помните, что более глубокое проникновение в электрооборудование может быть опасно для жизни, даже при самых безопасных системах заземления, при использовании автоматов, УЗО, датчиков изоляции и т.п.

Примеры тяжёлой опасности для человека:

 

Пример 1

Установлены: Любая система заземления. Любые устройства защиты в цепях переменного тока. ИБП 100 кВА – батареи в батарейном кабинете всегда под напряжением (в том числе. при отключенном ИБП) и опасны.
ВНИМАНИЕ! ВЫСОКОЕ ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ!

 

Пример 2

Система IT. Есть автомат. Есть УЗО. Есть датчик изоляции. Есть изолированный коврик. Имеется любое устройство, например, электромотор, стабилизатор, ИБП 100 кВA. Касание (одновременное) человеком фазы и нейтрали или двух фаз на клеммной панели (или соответствующих проводов с нарушенной изоляцией) этого устройства опасно
ВНИМАНИЕ! ВЫСОКОЕ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ!
(УЗО не сработает, если человек находится на изолирующем коврике!)

 

Пример 3

Так же поражение человека может случиться вообще без касания им проводников под током, например гаечный ключ уроненный на клеммы сборки аккумуляторов 100 А·ч может сгореть как предохранитель с опасной световой вспышкой и поражая окружающее пространство брызгами металла.

 

Внимание!

Для обеспечения полной безопасности необходимо ещё 4 дополнительных условия:

1. Разработчик оборудования принял меры по обеспечению высокого уровня безопасности оборудования и его обслуживания.
2. Инженер, работающий с оборудованием, принял меры по обеспечению высокого уровня безопасности проводимых работ.
3. Окружающая среда в норме, например, температура, влажность в норме и нет опасности прорыва соседней водопроводной трубы и т.д.
4. Часы наработки оборудования не превысили опасный предел (вопрос времени).

 

–

Системы заземления TN-C, TN-S, TNC-S, TT, IT со схемами

Если фазный провод коснется открытых частей корпуса, произойдет короткое замыкание и сработает автоматический предохранитель. Быстрое отключение предотвращает риск возгорания или поражения людей электрическим током. Если используется система TN-C, не следует использовать дополнительные уравнительные контуры в ванных комнатах.

Содержание

Системы заземления TN-C, TN-S, TNC-S, TT, IT

Правильно выполненная система заземления является неотъемлемой частью планирования, монтажа и последующей эксплуатации оборудования и установок. Заземление может быть естественным или искусственным, в зависимости от используемых земляных сооружений.

Естественные заземлители представлены всевозможными металлическими предметами, постоянно находящимися в земле. К ним относятся арматура, трубы, сваи и другие конструкции, способные проводить электричество. Однако электрическое сопротивление и другие параметры, присущие этим объектам, не поддаются точному контролю и не могут быть предсказаны. По этой причине ни одно электрооборудование не может нормально эксплуатироваться с таким заземлением. Правила предусматривают только искусственное заземление с помощью специальных заземляющих устройств.

После отделения провода PEN для подключения потребителей будет использоваться система заземления:

Системы заземления TN-S, TN-C, TN-C-S

Прежде чем перейти к рассмотрению типов заземления, важно правильно понять, что такое заземление. При упоминании этого слова у большинства людей в голове возникает образ: металлическая полоса, идущая вдоль фасада здания, которая соединена со стержнем, вбитым в землю.

К сожалению, отсутствие знаний о заземлении часто приводит к ситуациям, когда при попытке найти заземляющую розетку в помещении и не найдя ее, совершается неправильное действие.

Попытки создания заземления путем подключения третьего проводника к различным металлическим предметам. Это особенно актуально, если вы устанавливаете стиральную машину.

Это могут быть трубы отопления, стояки или что-то еще.

И в принципе это действие понятно, ведь предполагается, что трубы проходят через землю, а значит, ток пойдет туда. Но не все так радужно. Такой способ заземления очень опасен.

Ведь если в корпусе стиральной машины произойдет замыкание, то всех людей, которые в этот момент принимают ванну или просто пользуются краном, может ударить током.

В любой из квартир по стояку. И это может привести к летальному исходу.

Что такое заземление?

Поэтому важно иметь хорошее представление о заземлении и делать все в соответствии с требованиями безопасности.

Что такое заземление? По периметру здания вбивается несколько металлических стержней. Они соединены между собой металлическими полосами. Это образует контур заземления. К нему подключены электрические приборы или установки. Это называется заземлением установки (оборудования).

Существует два типа заземления:

1. Защитный – этот тип предусмотрен для всех домов, к которым подведено электричество;
2. Эксплуатационная – присутствует на всех зданиях, служит в основном для защиты от ударов молнии.

Чтобы организовать собственную систему заземления, необходимо определить тип системы заземления, подключенной в вашем здании. Существует общая точка, в которой соединяются обмотки трансформатора. Это называется нейтральной или нейтральной точкой. Название происходит от того, что потенциал нагрузки всегда равен нулю во время стабильной работы.

Существует три типа заземления:

Чтобы понять, что они означают, необходимо расшифровать составляющие их буквы. Первая буква указывает на тип заземления:

• T – нейтральная точка – подключена к земле;
• I – все токопроводящие части изолированы от земли.

Вторая буква может быть использована для указания типа заземления открытых проводящих частей электроустановок, входящих в состав здания:

• T – существующие части соединены с землей, независимо от характера соединения;
• N – части установки непосредственно подключены к заземлению, а для заземления нагрузок имеется отдельный провод PEN.

Все эти решения следует рассматривать только в случае необходимости. В качестве основного типа заземления, которое характеризуется низким напряжением, выступает напряжение до одной тысячи вольт. В этом случае используется система TN. Он включает в себя три поджанра. Они также имеют буквенную аббревиатуру (буквенное обозначение систем заземления):

Эти термины необходимо расшифровать.

Таблица 1.

C	S	C-S
В этом случае нулевой защитный проводник и рабочий проводник объединяются в один проводник по всей длине (PEN-проводник).	Нейтральный рабочий проводник (N) и нейтральный защитный проводник (PE) разделены.	На данном участке сети PEN-проводник будет разделен на два отдельных PE- и N-проводника.

Поэтому эти три подтипа следует рассмотреть более подробно.

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C широко используется в странах бывшего Советского Союза. И она есть практически во всех многоквартирных домах, называемых домами высших партий.

В этой системе два нулевых проводника (защитный и рабочий) объединены в один проводник под названием PEN. Затем провод прокладывается к распределительному щиту в доме.

В этом случае существующая система выглядит следующим образом:

Схема системы заземления системы TN-C

Из этой схемы видно, что существует 2 типа проводки:

• Однофазный – имеет два провода;
• Трехфазный – имеет четыре проводника.

В этом случае столь распространенная сейчас евророзетка с заземлением просто бесполезна. Потому что его не с чем соединить. Обычно такой тип соединения называют заземлением.

Плюс TN-C в том, что он очень простой и дешевый. Такое заземление защищает только от сверхтоков, в этом случае срабатывают автоматические выключатели.

Однако прерыватели замыкания на землю не могут быть использованы.

Опасность такого типа заземления заключается в том, что однофазное короткое замыкание часто приводит к возгоранию проводников.

Однако существует еще большая опасность разрушения PEN-проводника, также известная как нулевой ожог. В этом случае фазное напряжение появляется на корпусе электроприбора.

Такая ситуация возникает из-за превышения норм потребления, указанных в проекте.

Использование этого типа заземления теперь запрещено для нового строительства.

Система заземления TN-S

Система заземления TN-S. В этой системе нейтральные проводники разделены по всему пути их следования. Проще говоря, перед потребителем в доме или квартире прокладываются два провода. Это рабочая нейтраль (N) и защитная нейтраль (PE). В таких сетях также существует опасность замыкания на корпус электрооборудования, что опасно для жизни.

Схема выглядит следующим образом:

Схема системы заземления TN-S.

Однако, в отличие от заземления TN-C, можно также использовать устройство остаточного тока (УЗО). Это делает систему более безопасной.

В этой системе обрыв нулевой последовательности рабочего напряжения не приводит к возврату фазного напряжения на землю. Основным недостатком TN-S является его дороговизна. В основном он используется в странах Западной Европы, особенно в Великобритании.

Схема заземления TN-C-S

Были предприняты усилия, чтобы сделать систему TN-C более безопасной, не делая ее слишком дорогой. Это привело к созданию системы, объединяющей TN-C и TN-S. В этой системе имеется один общий PEN-проводник до входа в здание, который разделяется на два отдельных нуля, защитный и рабочий проводник. Они снова заземлены.

К сожалению, в России и СНГ система TN-C была модернизирована относительно недавно. Но в большинстве западных стран и США такие изменения были систематическими и начались в 1960-х годах. В системе заземления TN-C-S однофазная система имеет три проводника, а трехфазная – пять проводников.

Схема подключения заземляющего устройства TN-C-S (если это невозможно, используется заземление TT):

Схема системы заземления TN-C-S

В этом случае три провода подключаются к розетке в квартире. Это позволяет подключить заземляющий контакт евророзетки. Если в секции TN-S используется прерыватель замыкания на землю, это обеспечивает хорошую безопасность.

С другой стороны, в секции TN-C возможно перегорание нейтрали и появление фазного напряжения. В этой ситуации необходимо использовать дополнительную систему выравнивания потенциалов.

Но, к сожалению, не все применяют это при замене старого дома.

Основным рабочим документом, определяющим разделение типов заземлений в России, является ПУЭ (в частности, пункт 1. 7). В нем описаны характеристики, которые используются для различения существующих систем заземления. Их аббревиатуры основаны на сочетании первых букв слов “Terre”, “Neuter”, “Isole”, что переводится с французского как “земля”, “нейтральный” и “изолированный”.

Что такое нейтралитет

Чтобы понять, чем отличаются различные методы заземления, важно понять, что является нейтралью в любой электрической системе.

Его наличие в составе комплекса проводников, обеспечивающих передачу электроэнергии от подстанции к потребителю, обусловлено следующими обстоятельствами:

1. В трехфазной системе компоненты тока в каждой фазе теоретически должны быть одинаковой величины;
2. При протекании через обратную ветвь, называемую нейтральной, благодаря векторному сложению (три фазы сдвинуты на 120 градусов относительно друг друга), они должны фактически аннулировать друг друга;
3. В действительности, из-за перекоса фаз, вызванного неравномерным распределением нагрузки, обратная составляющая тока через этот проводник постоянно ненулевая.

Важно! Кроме того, перекос может быть значительным, что заставляет уделять особое внимание нейтральному проводнику.

Общая толщина нейтрального проводника, в частности, не должна быть меньше половины сечения фазных шин. В противном случае из-за высоких токовых нагрузок часто возникает такое неприятное явление, как “выгорание нуля”. По этой причине нельзя устанавливать защитные устройства в нулевой проводник, что может привести к его обрыву в случае перегрузок.

Но проводимость земли сильно варьируется в зависимости от типа почвы и местоположения, поэтому невозможно стандартизировать ее проводимость там, где электрические заряды рассеиваются этими объектами. Кроме того, использование металлических фитингов, труб и ферм приводит к ускоренной коррозии и ухудшению их прочностных характеристик. По этой причине при эксплуатации электрооборудования нельзя использовать естественное заземление.

Системы с глухо заземленным нейтральным проводником

Система TN C была впервые разработана компанией AEG в начале 20-го века. Классической формой является обычная система электроснабжения с тремя фазными проводами и одним нейтральным проводом. Это одновременно функциональный (N) и защитный (PE) “ноль”, который надежно заземлен. Все корпуса и доступные токопроводящие части оборудования подключены к нему. Наибольшая проблема для системы возникает при обрыве нейтрального проводника, когда на активных частях корпусов оборудования появляется сетевое напряжение, в 1,73 раза превышающее фазное. При нормальной работе контакт фазного провода с корпусом вызовет короткое замыкание, но благодаря специальным устройствам произойдет мгновенное отключение, что защитит людей от поражения электрическим током. В странах СНГ схема заземления TN C используется для наружного освещения и в зданиях, построенных до 1990-х годов.

Система TN-S

Самая надежная и безопасная система заземления TN-S была разработана еще до Второй мировой войны. Его главной особенностью является раздельное использование проводников рабочей и защитной нейтрали, начиная от генератора. Для трехфазного питания используется пять проводников, для однофазного – три. Электробезопасность обеспечивается практическим резервированием защитного проводника. Независимо от места разрыва N-проводника, система остается относительно безопасной. Позже благодаря этому методу заземления была разработана дифференциальная автоматика.

ГОСТ P50571 и новая редакция ПУЭ предписывают использование системы TN-S при электроснабжении новых зданий, при капитальном ремонте зданий. Однако его широкому использованию препятствуют высокая стоимость и тот факт, что весь российский энергетический сектор работает на основе четырехпроводной системы электроснабжения.

Система TN-C-S

Компромиссным вариантом является система TN-C-S, которая обладает преимуществами TN-S, но значительно дешевле по стоимости. Идея заключается в том, что питание от трансформатора осуществляется через объединенный нейтральный проводник “PEN”, который плотно заземлен. Провод PEN разделяется на защитную нейтраль и рабочую нейтраль после ввода в здание, но разделение возможно и до ввода в здание. Если провод PEN оборван между электростанцией и зданием, на корпусах электроустановок появится опасное напряжение. Поэтому в системе заземления TN C S предусмотрены специальные меры для защиты PEN-проводника.

Система TT

Наиболее экономичным способом подачи электроэнергии в сельской местности являются воздушные линии. Система TN-S, как наиболее безопасная, является дорогостоящей, а в системах заземления TN-C и TN-C-S трудно надежно защитить нулевой проводник PEN. По этой причине часто используется система TT с заземленным нейтральным проводником на источнике питания. В случае трехфазного электроснабжения система работает в четырехпроводной системе с одним нейтральным проводником.

Вблизи токоприемника выполняется местное заземление, к которому подключаются токоведущие части и корпуса приборов. В случае обрыва нулевого провода, что не редкость за городом, на корпусе прибора не возникает опасного напряжения благодаря местному заземлению. В городских районах система TT используется для питания временных зданий, где необходимо установить отключающие устройства и обеспечить молниезащиту.

ИТ-система

Это система, в которой нейтральный проводник полностью изолирован от земли или соединен с ней через высокое сопротивление, а потребитель энергии имеет собственное защитное заземление. Все токопроводящие части оборудования надежно заземлены. Система IT используется в электроустановках объектов с повышенными требованиями к безопасности, например, больниц для медицинского оборудования, шахт и карьеров. В переносных электростанциях также используются изолированные нулевые провода, что позволяет использовать подключенное оборудование без заземления. В прошлом IT-система также широко использовалась для энергоснабжения деревянных домов. В Советском Союзе из-за отсутствия заземления в домах долгое время использовались сети 127/220 В с изолированными нулевыми проводами. От этого отказались с введением панельного домостроения.

Сами заземляющие устройства раньше выглядели как набор трехметровых стальных стержней, заглубленных на несколько метров в землю, вершины которых соединялись стальной лентой. Полученный огромный контактный элемент проверялся на сопротивление, и если оно превышало стандартное значение, вкапывались дополнительные стержни до достижения желаемого результата. Недостатками этого решения были большая площадь поверхности и недостаточная коррозионная стойкость. Современные системы заземления лишены этих недостатков. В их основе лежат стальные стержни с медным покрытием, которые можно соединить с латунными рукавами и загнать на глубину 50 метров. Сверху они соединены медной лентой. Благодаря такой конструкции они могут быть установлены в любой тип почвы, не требуют земляных работ и занимают мало места.

Благодаря таким заземлениям и системам заземления обеспечивается электробезопасность людей.

Важно! В системах заземления TN-S и TN-C-S розетки соединяются трехжильным кабелем. К заземляющему контакту подключается желтый или желто-зеленый изолированный провод.

Это почти система TN. Однако проводники защитного (PE) и рабочего (N) заземления объединяются в один проводник (PEN) для всей линии от трансформатора до установки.

Это почти система TN. Однако, в отличие от TNC, проводники N и PE не соединены друг с другом, а разделены по всей линии от трансформатора до установки.

TNCS означает, что проводники PE и N соединены только на участке линии.

системы заземления tn-c-s

Информационная система

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленных и бытовых электроприборов и сетей электроосвещения одним из основных факторов, обеспечивающих их функциональность и электробезопасность, является тщательно продуманная и правильно выполненная система заземления. Основные требования к системам заземления можно найти в Кодексе по электроустановкам (CIE). Различают естественное заземление и искусственное заземление в зависимости от способа и метода присоединения заземляющих конструкций, оборудования или предметов к соответствующим проводникам, корпусам аппаратов, приборам или конкретным точкам сети.

Естественное заземление – это любой металлический предмет, постоянно находящийся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако, поскольку электрическое сопротивление токам заземления и электрическим зарядам от таких объектов трудно контролировать и прогнозировать, использование естественного заземления при эксплуатации электрооборудования запрещено. Правила предусматривают использование только искусственного заземления, при этом все соединения должны быть выполнены с предусмотренным для этой цели заземляющим устройством.

Сопротивление системы заземления – это основная стандартизированная величина, определяющая, качественная система заземления или нет. Измеряется сопротивление току, протекающему на землю через заземленное устройство. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния земли, а также от особенностей конструкции и материалов заземлителя. Решающим фактором, влияющим на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

Основным документом, регламентирующим использование различных систем заземления, является ПУЭ, разработанный в соответствии с принципами, классификациями и методами систем заземления, утвержденными специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Сокращенные названия систем заземления обычно обозначаются комбинацией первых букв французских слов: “Терре” – Земля, “Матка” – нейтральный, “Isole” – изолированный, и английские слова: “объединенные” и “разделенные” – объединенные и разделенные.

• T – заземление.
• N – подключение к нейтральному проводнику.
• I – изоляция.
• C – функциональное подключение, подключение функционального и защитного нулевого проводника.
• S – Раздельное использование функциональных и защитных нейтральных проводников во всей сети.

В названиях систем искусственного заземления, приведенных ниже, первая буква обозначает способ заземления источника электроэнергии (генератора или трансформатора), а вторая – способ заземления потребителя. Принято различать системы заземления TN, TT и IT. Первая поставляется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Для того чтобы понять различия и методы построения перечисленных систем заземления, необходимо более подробно проанализировать каждую из них.

1. Системы с непосредственно заземленной нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение для систем, использующих общую глухую нейтраль генератора или понижающего трансформатора для соединения функционального и защитного нейтрального проводника. В этом случае все корпусные токопроводящие части и экраны потребителей должны быть подключены к общему нейтральному проводнику, соединенному с этим нейтральным проводником. Согласно ГОСТ P50571.2-94, нейтральные проводники различных типов также обозначаются латинскими буквами:

• N – функциональный “ноль”;
• PE – защитный “ноль”;
• PEN – подключение функционального и защитного нулевого проводника.

Система заземления TN, построенная с использованием глухого заземления нейтрали, характеризуется подключением функциональной “нейтрали” – N (нейтрального) проводника – к контуру заземления вблизи трансформаторной подстанции. Конечно, в этой системе не используется заземление нейтрали с помощью специального компенсирующего устройства, например, дугогасительного дросселя. На практике используются три подкласса системы TN: TN-C, TN-S, TN-C-S, которые отличаются способом соединения нейтральных проводов “N” и “PE”.

Система заземления TN-C

Как следует из буквенного обозначения, система TN-C характеризуется соединением функционального нулевого провода с защитным нулевым проводом. Классическая система TN-C – это традиционная четырехпроводная система с тремя фазными и одним нулевым проводником. Основным заземляющим проводником в этом случае является нейтраль без напряжения, к которой все открытые части, корпуса и металлические детали оборудования, способные проводить электричество, должны быть подключены дополнительными нейтральными проводниками.

Эта система имеет несколько существенных недостатков, главным из которых является потеря защитной функции в случае обрыва или перегорания нейтрального проводника. В этом случае на неизолированных поверхностях корпусов приборов и оборудования появляются опасные для жизни напряжения. Поскольку в этой системе не используется отдельный защитный проводник PE, все подключенные розетки не заземлены. Поэтому используемое электрооборудование должно быть заземлено – части тела должны быть соединены с нулевым проводом.

Если фазный провод коснется корпуса таким образом, предохранитель сработает из-за короткого замыкания, и риск поражения людей электрическим током или возгорания искрящего оборудования будет устранен путем быстрого аварийного отключения. Важным ограничением на обязательное заземление бытовых приборов, о котором должны знать все люди, проживающие в помещениях, оборудованных системой TN-C, является запрет на использование дополнительного уравнительного заземления в ванных комнатах.

Сегодня эта система все еще используется в старых жилых домах, а также в системах уличного освещения, где риски сведены к минимуму.

Система TN-S

Более прогрессивная и безопасная система, чем TN-C, TN-S, с разделенными рабочим и защитным напряжениями, была разработана и внедрена в 1930-х годах. При высоком уровне электробезопасности для людей и оборудования это решение имеет один, но довольно существенный недостаток – высокую стоимость. Поскольку разделение нулевого рабочего (N) и защитного (PE) проводников осуществляется непосредственно на подстанции, трехфазное напряжение подается по пяти проводникам, а однофазное – по трем. Глухая нейтральная точка генератора или трансформатора используется для соединения обоих нейтральных проводников на стороне источника.

ГОСТ Р50571 и действующее издание ПУЭ требуют применения системы TN-S, обеспечивающей высокий уровень электробезопасности, на всех критически важных объектах и строящихся или капитально ремонтируемых зданиях. К сожалению, высокий уровень стоимости и ориентация российской энергетики на четырехпроводные трехфазные схемы питания препятствуют широкому использованию и внедрению TN-S.

Система TN-C-S

Для снижения стоимости оптимальной по безопасности, но дорогостоящей системы TN-S с разделенными нейтральными проводниками N и PE было разработано решение, позволяющее использовать ее преимущества с меньшим бюджетом, незначительно превышающим стоимость питания TN-C. Суть данного способа подключения заключается в том, что электроэнергия подается от подстанции с помощью комбинированного нейтрального проводника “PEN”, соединенного с глухим нейтральным проводником. На входе в здание он разветвляется на защитный проводник “PE” и другой проводник, выполняющий функцию рабочего заземления “N” на стороне потребителя.

Эта система имеет существенный недостаток – если PEN-провод между трансформаторной подстанцией и зданием поврежден или перегорел, то на PE-проводе, а значит, и на корпусах всего связанного с ним оборудования появится опасное напряжение. Для системы TN-C-S, которая является довольно распространенной, правила требуют специальных мер для защиты PEN-проводника от повреждений.

Система заземления TT

При использовании традиционных воздушных линий электропередачи в сельских и пригородных районах трудно обеспечить надлежащую защиту PEN-проводника составного заземления для системы TN-C-S, что небезопасно. Здесь все чаще используется система TT, которая предполагает “глухое” заземление нейтрали источника и передачу трехфазного напряжения на четыре проводника. Четвертый – “N” – функциональный нейтральный. Со стороны потребителя выполняется местное, обычно модульное, заземление, к которому подключаются все защитные заземляющие проводники PE, связанные с компонентами шкафа.

Для такого типа заземления необходимо использовать защитные разъединители, а также технические меры молниезащиты.

1. Системы с изолированной нейтральной точкой

Во всех описанных выше системах нейтральная точка соединена с землей, что делает их достаточно надежными, но также имеет ряд серьезных недостатков. Гораздо лучше и безопаснее системы, в которых нейтральная точка либо полностью отключена от земли, либо заземлена с помощью специальных высокоомных приборов и устройств. Например, как в IT-системе. Этот тип соединения часто используется в медицинских учреждениях для питания оборудования жизнеобеспечения, на нефтеперерабатывающих заводах, электростанциях, в исследовательских лабораториях с особо чувствительной аппаратурой и других чувствительных установках.

ИТ-система

Классическая система, главной особенностью которой является изолированная нейтраль источника – “I” – и наличие контура защитного заземления – “T” – на стороне потребителя. Напряжение от источника к потребителю передается по как можно меньшему количеству проводников, и все токопроводящие части корпуса оборудования потребителя должны быть надежно соединены с заземляющим проводником. В архитектуре ИТ-системы нет нейтрального N-функционального кабеля между источником и потребителем.

Надежное заземление – гарантия безопасности

Все существующие схемы заземления предназначены для обеспечения безопасной и надежной работы электроприборов и оборудования, подключенных со стороны потребителя, а также для предотвращения поражения электрическим током людей, использующих это оборудование. При проектировании и строительстве систем энергоснабжения, в которых функциональное и защитное заземление является неотъемлемым компонентом, необходимо минимизировать возможность возникновения опасных для жизни и здоровья напряжений на токопроводящих корпусах промышленного оборудования и приборов.

Система заземления должна либо снимать опасный потенциал с поверхности объекта, либо обеспечивать срабатывание соответствующих защитных устройств с минимально возможной задержкой. В каждом конкретном случае ценой технического совершенства или, напротив, неадекватности используемой системы заземления может стать самое дорогое – человеческая жизнь.

Читайте далее:

• Классифицируются ли помещения как влажные в соответствии с ESM?.
• Система выравнивания потенциалов.
• Глава 2. 7. Заземляющие устройства Приказ Минэнерго России от N 6 (издан от ) об утверждении Правил технического обслуживания электроустановок потребителей (зарегистрирован в Минюсте России N 4145).
• Самый возмутительный вопрос – заземление; Школа электриков: электротехника и электроника.
• Электрощиты на лестничных клетках: что должны делать сотрудники управляющих компаний – Рамблер/.
• Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Глава 1. 7. Меры заземления и защиты для обеспечения электробезопасности (6-е издание) от 30 апреля 1980 года.
• Приложение N 13 Переносные системы заземления.

Система TN-S-/TT

В заземленных системах (системах TN-S/TT) одна или несколько точек системы, электроустановки или электрооборудования заземляются в целях электробезопасности.

В системах TN нейтраль питающих трансформаторов соединена с землей через низкое полное сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки соединены с защитным заземлением (PE) системы. В системах ТТ точка звезды также соединена с землей через низкоомное сопротивление, но открытые проводящие части электроустановки заземляются независимо от заземления системы.

Узнать больше!

Когда используется контроль дифференциального тока, остаточный ток и ток короткого замыкания сигнализируются до того, как установка должна быть отключена в случае неисправности. Таким образом, ухудшение уровня изоляции выявляется на ранней стадии и надежным способом.

Полная готовность к круглосуточной работе, постоянное конкурентное давление и высокое ценовое давление требуют высочайшей степени электробезопасности при электроснабжении производственных, функциональных и жилых зданий. Благодаря непрерывному мониторингу важных для безопасности цепей токов утечки, дифференциальных токов и блуждающих токов начальные критические рабочие состояния обнаруживаются на ранней стадии. Таким образом, можно избежать потенциального риска травм, пожара и материального ущерба, а также электромагнитных помех.

Узнать больше!

При использовании систем контроля дифференциального тока пользователю выдается сообщение до того, как будет достигнут порог отключения УЗО.

RCM (регуляторы дифференциального тока) контролируют дифференциальные токи в электроустановках, показывают текущее значение и сигнализируют о превышении значений срабатывания.

Устройства предназначены для сигнализации и/или переключения. Они соответствуют стандарту DIN EN 62020 (VDE 0663) «Электропринадлежности — устройства контроля дифференциального тока для бытового и аналогичного использования (RCM) (IEC 62020)».

Узнать больше!

Загрузки

Продукция

Контроль остаточного тока

LINETRAXX®RCMS460-D

Многоканальный монитор дифференциального тока переменного, импульсного постоянного и переменного/постоянного тока

Серия LINETRAXX® MRCDB300

Модули контроля дифференциального тока, чувствительные к переменному/постоянному току, для приложений MRCD

Серия LINETRAXX®RCMB300

Модули контроля дифференциального тока, чувствительные к переменному/постоянному току, для приложений мониторинга

Контроль дифференциального тока

LINETRAXX®RCMS460-D

Многоканальный монитор дифференциального тока переменного, импульсного постоянного и переменного/постоянного тока

Детали

Серия LINETRAXX® MRCDB300

Модули контроля дифференциального тока, чувствительные к переменному/постоянному току, для приложений MRCD

Детали

Серия LINETRAXX®RCMB300

Чувствительные к переменному/постоянному току модули контроля остаточного тока для приложений мониторинга

Подробная информация

Система TN-S и монитор остаточного тока – Aktif

Нежелательные отключения питания и помехи всегда приводят к высоким затратам. Неважно, виновато ли это простое комнатное освещение или сбои в работе компьютерных систем. Причинами этого являются пробои изоляции, блуждающие токи, перегрузки на нейтральном проводе, вызванные гармониками, обрывы PE- и N-проводников, а также влияние электромагнитной совместимости. С другой стороны, существуют такие последствия, как нежелательные перебои в подаче электроэнергии, ущерб, вызванный пожаром, воздействие на системы защиты, необъяснимые сбои и повреждения телекоммуникационных, пожарной сигнализации и компьютерных систем, коррозия труб и систем молниезащиты. В зависимости от места повреждения могут быть вызваны расходы, которые легко могут достигать нескольких тысяч или даже сотен тысяч долларов. В этом отчете будут объяснены конкретные риски и причины повреждений, а также меры по предотвращению повреждений в современных электрических системах с 9Предусмотрены устройства контроля остаточного тока 0063 (RCM).

Повреждения изоляции

Возникают повреждения изоляции e. г. в результате механических, термических или химических повреждений электроизоляции. Но также загрязнение, влага или ущерб, вызванный окружающей средой (животными и растениями), могут повредить изоляцию, так что нежелательный ток утечки будет протекать через место повреждения.

Величина тока определяется напряжением сети, сопротивлением заземления и пробоя изоляции RF.

Этот ток короткого замыкания IF может протекать между активными проводниками через повреждение изоляции RF и/или через токопроводящие части на землю. Если ток достаточно велик (короткое замыкание или замыкание на землю), срабатывает подключенное защитное устройство, и неисправное оборудование или часть системы отключается от системы. Если тока короткого замыкания IF недостаточно для срабатывания системы защиты (неполное короткое замыкание или замыкание на землю), существует непосредственная опасность пожара, когда энергия короткого замыкания превышает значение около 60 Вт в месте повреждения (около 260 мА). / 230 В). В целях безопасной и надежной защиты можно использовать устройство защитного отключения (УЗО), которое обеспечивает надежное отключение в опасных ситуациях, например, при падении напряжения. с номинальным остаточным током ниже 300 мА.

Особенно в компьютерных системах сбой вызывает серьезные последствия. Поэтому УЗО обычно не используются в этой области. Далее: Часто используются ИБП-системы, которые могут выдерживать только ограниченный ток короткого замыкания; поэтому они не могут сработать предохранители или автоматические выключатели, потому что условия отключения не могут быть выполнены. В результате могут наблюдаться высокие токи короткого замыкания с критическими значениями для защиты людей и риска возникновения пожара.

В дополнение к обычным защитным устройствам рекомендуется использовать RCM (контроллеры остаточного тока) в соотв. IEC 62020 Эти устройства могут обеспечивать выборочный контроль отдельных устройств или контроль частей системы и, опционально, предварительную аварийную информацию до того, как будет достигнуто значение срабатывания защитного устройства. В сочетании с автоматическим выключателем отключение может выполняться при определенных условиях.

Рисунок 1: резистивная изоляция.

Блуждающие токи

Несмотря на то, что система TN-S уже некоторое время продвигается (по причинам ЭМС) (IEC 60364-5-548), Электроустановки зданий – Часть 5: Выбор и монтаж электрооборудования – Раздел 548: Заземление и выравнивание потенциалов для установок информационных технологий»; IEC 60364-4-444, Электрические установки зданий. Часть 4. Защита для обеспечения безопасности. Глава 44. Защита от электромагнитных помех (ЭМП) в установках зданий), практика часто отличается. Системы в основном спроектированы с учетом защиты людей и оптимизации затрат, так что N-проводник из специального сечения (медь 10 мм2) можно соединить вместе с PE в PEN-проводник. Вот почему ток в обратном пути (N-проводник) может разделяться через все заземляющие соединения и проводники уравнивания потенциалов, так как N-проводник в каждом напольном распределении подключен к системе PE. В результате этого через все здание через все токопроводящие (металлические) части (например, водопроводные трубы, трубы отопления, трубопроводы) протекают высокие уравновешивающие токи, которые могут частично привести к сильным электромагнитным полям, вызвать неопределенные неисправности, которые трудно устранить. размещать в электронных схемах. В дальнейшем может развиться коррозия на водопроводных трубах систем пожаротушения. Этот эффект усугубляется гармониками в проводнике N/PEN.

Рисунок 2: В системе TN-C обратный ток разделяется на мосту N-PE, затем течет обратно через PEN-проводник и не определяется через сетевые проводники. При обрыве PEN-проводника все подключенные устройства находятся под угрозой.

Поэтому при использовании систем электронной обработки данных всегда следует отдавать предпочтение системе TN-S. Обратные токи от многих отдельных электрических устройств могут быть аккуратно направлены к источнику питания, а блуждающие токи не могут вернуться к нейтрали трансформатора через заземление. N-проводник может иметь только одно соединение с системой заземления (предпочтительно в распределительной сети низкого напряжения).

Рис. 3: В случае отсутствия тока утечки через PE точки P1 и P2 имеют одинаковый потенциал.

Это соединение должно быть оснащено трансформатором тока и RCM, который постоянно контролирует соединение и подает сигнал тревоги в случае превышения заданного порога. Кроме того, RCM должен контролировать систему PE, чтобы проверить ситуацию с нагрузкой в ​​системе.

Требования к системе TN-S можно найти в IEC 60364-5-548: 1996-02 — Раздел 548: Заземление и эквипотенциальное соединение для установок информационных технологий и IEC 60364-4-444: 1996-04 — Глава 44: Защита от электромагнитных помех (ЭМП) в установках зданий), для здания, в котором предполагается использование информационных технологий, требуется правильно установленная система TN-S.

Результат

Электрическая безопасность обязательна. Безопасное и надежное использование электроэнергии в различных секторах требует высокой степени электробезопасности.