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

Система заземления TN C S

Находящиеся в частных владениях дома и многоквартирные строения зачастую оборудуются защитой от перепадов напряжения и ударов током со схемой TN-C-S. Она обустраивается так, что заземление обеспечивается только для одной находящейся под напряжением части устройства, передающего энергию на электрическую нагрузку. Все токопроводящие детали открытого типа, относящиеся к частям электрических агрегатов, по определению подключаются к заземлителям под напряжением источников питания. Головная часть подключается проводниками типов PEN, PEM и PEL. Для подсоединения иных конструктивных элементов требуются проводники со стандартом PE. Такой регламент прописан в СП 437.1325800.2018.

Конструктивные особенности

Прежде всего разберемся, как расшифровать маркировку, которой обозначается система TN-C-S. По ГОСТу Р50571.2-94 расшифровка выглядит так:

• Буквой T обозначается заземление.
• Обозначение N подразумевает непосредственное подсоединение к нейтрали.
• Символ C говорит о том, что провода нуль в количестве двух штук – те, что обладают защитными и функциональными свойствами — объединились.
• Буква S подразумевает использование проводов с функциональным и защитным свойствами в общей сети в разделенном друг от друга состоянии.

Часто при реализации TN-C-S системы заземления снабжение помещений электричеством проводится кабелями с тремя жилами в случае однофазного питания или кабелями 5-ти жильными если фазы 3. Защитный проводник в данных примерах прикрепляется к бытовым приборам. Рабочий проводник с нулем применятся лишь для поставки электричества в жилище.

По каким причинам заземление TN-C-S востребовано при возведении жилых построек

Говоря о том, где применятся схема заземления TN-C-S, стоит обратить внимание на ее популярность при оборудовании электрической сети в многоэтажных домах. Ее востребованность связана с такими факторами:

1. Реконструировать уже проложенную проводку не нужно. Подключение проводится с применением низковольтных распределительных электросетей, которые уже имеются в здании.
2. Заземление дома TN-C-S допустимо провести с помощью усовершенствования сети TN-C.
3. Если TN-C-S оборудованы защитой устройствами дифференциального тока выявление подключения нейтрали и защитных проводов представляет собой элементарную задачу.
4. Замыкающийся на землю ток, проходящий сквозь вышедшую из строя систему, может приравниваться к току короткого замыкания при подсоединении к одной фазе. Поэтому можно установить защиту от сверхтоков. В роли нее зачастую применяют плавкие вставки или автоматические выключатели.

Устройство зануления системы TN-C-S позволяет организовать безопасность на более высоком уровне, чем при обустройстве сетей другого типа. Эффективность обусловлена применением отдельных проводников, сквозь которые проходят утечки с меньшими показателями нагрузки. При этом контакты подвержены меньшему отрицательному влиянию со стороны электротоков. В данном случае риск нарушения непрерывности электрической сети уменьшается.

Порядок выполнения заземления TN-C-S

Разобравшись, что это такое – заземление TN-C-S, стоит выяснить, как проходит его подключение в частных жилых домах и многоквартирных постройках. Прежде всего PEN-проводники в электроустановках персональных владений необходимо разделить на вводных зажимах ВРУ. Затем применяются два проводника – защитный и нейтральный. Недопустимо их соединение за узлом, разделяющим PEN-проводники. Для подключения к сети частного домовладения традиционно используется низковольтная распределительная система. Проводниковое соединение организуется на вводе в электрический агрегат.

Схемы подключения сети находящихся в процессе возведения многоквартирных домов и уже готовых строений этого вида отличаются между собой. По ПУЭ TN-C-S во время постройки многоэтажного строения с большим количеством квартир подключается только одним методом. Требуется разделить проводники на вводе в ту электрическую установку, которая относится к зданию. В данном случае разделение располагается на вводе ВРУ.

Несколько другое описание процесса будет у оборудования электрической сети уже используемых по назначению многоквартирных домов. На этажах объекта располагаются щитки распределения. Они подключены к электрическим стоякам, с проводниками подразделяемыми на выполняющие функцию защиты и нейтрали.

Заземление TN-C-S – преимущества и недостатки

Разобравшись, что представляет собой система TN-C-S, можно с точностью сказать, что это наиболее эффективный метод заземления. Он обеспечивает высокий уровень безопасности электроустановок для обсуживающего персонала и людей, использующих электроэнергию. Надежность такого заземления связывается с оборудованием устройства защитного отключения. Пожалуй, одним из наиболее значимых недостатков системы являются последствия нарушения изоляционных свойств сети. Когда проводник обрывается, подсоединенные к электросети бытовые приборы попадают под высокое напряжение. Это может спровоцировать появление бытовых травм, связанных с ударом тока.

Грамотно установить систему электроснабжения и организовать заземление способны люди, имеющие разрешение на выполнение такой работы. Они подключают установки таким образом, что они без проблем проходят тестирование по допуску к эксплуатации.

Метки: нет меток

Система заземления TN-C-S — Электротекст. Ликбез по электрике

Современный дом или квартиру невозможно представить без таких бытовых приборов, как телевизор, стиральная машина, холодильник, микроволновая печь, а также различного оборудования, например, бойлер и многое другое. Но все они питаются от электросети, и поэтому должна быть предусмотрена защита от действия электрического тока с целью обеспечения их нормальной работы, а самое главное – человека от поражения электрическим током.

Грамотно спроектированная и смонтированная система заземления, соединяющая корпуса приборов и оборудования с заземляющим контуром и являющаяся важной частью системы электроснабжения дома, как раз и выполняет данную функцию.

При случайном прикосновении к металлическому корпусу заземленного оборудования, на котором вследствие неисправности появилось напряжение, ток пойдет в землю через заземляющий проводник, имеющий значительно меньшее сопротивление по сравнению с телом человека, тем самым защищая его от поражения электрическим током.

Схема прохождения тока при незаземленном и заземленном корпусе прибора

Защита электроприборов осуществляется следующим образом. При их подключении сначала включатся заземляющие контакты, и только затем рабочие элементы, пропускающие электрический ток. В случае замыкания фазы на корпус происходит мгновенное срабатывание автоматического выключателя и отключение электроснабжения.

Виды заземляющих систем

В соответствии с главой 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ) выделяются две основные группы систем:

1. С изолированной нейтралью (IT).
2. С глухозаземленной нейтралью (ТТ и TN, подразделяющаяся на TN-C, TN-C-S, TN-S).

Виды заземляющих систем

Буквенные обозначения аббревиатуры систем защитного заземления представлены в таблице:

Буквенные обозначения аббревиатуры систем защитного заземления

Система заземления TN

Данная система получила наибольшее распространение. Характеристика ее разновидностей представлена в таблице:

разновидности систем заземления TN

Система заземления TN-C-S.

Описание. Схема

Данный вид системы представляет собой компромиссный вариант между старой советской системой TN-C и современной безопасной системой TN-S.

система TN-C-S

Описание системы заземления TN-C-S

Появление TN-C-S связано с тем, что для прокладки системы TN-S требуется много новых кабелей большой протяженности между потребителем и подстанцией. А это требует больших затрат и, вследствие чего, зачастую, применение ее практически невозможно. В то время как вариант TN-C-S обеспечивает требуемые нормы электробезопасности при значительно меньших затратах на ее монтаж. Поэтому он является основным при монтаже электроснабжения современных зданий, хотя и у него есть серьезный минус, заключающийся в том, что если произойдет обрыв PNE на участке линии до его разделения на N и PE, то и сам защитный проводник PE и все корпуса заземленного оборудования окажутся под напряжением.

Принцип действия системы заземления TN-C-S

Согласно схеме, от трансформаторной подстанции (источника питания) до вводного распределительного устройства (ВРУ) частного или многоквартирного жилого дома электропитание подается с помощью трех фаз и PEN, объединяющего функции нулевого рабочего N и защитного PE проводников.

Вводно-распределительное устройство

Во ВРУ, где PEN разделяется на проводники N и PE, располагаются:

• — шина заземления, которая повторно заземляется при ее соединении с контуром заземления здания;
• — нулевая шина.

Провод PEN из вводного кабеля подключается к шине заземления. Между нулевой шиной и шиной заземления делается перемычка.

Вид ВРУ домаВид электрического щитка подъездаЭлектрические щитки подъезда и квартиры при применении TN-C-S

Подключение потребителей

В квартире при подключении трехфазных потребителей используется пятижильный кабель, включающий три фазы (A, B, C), рабочий нулевой проводник N и защитный проводник PE.  Однофазные потребители подключаются с помощью трехжильного кабеля (фаза и N – для подключения прибора к электросети; PE – для присоединения к его корпусу).  

Теперь Вы знаете, какая из систем заземления позволит сделать Ваш дом не только комфортным, но и безопасным. И сможете, пользуясь приложенными схемами сделать заземление своими руками или пригласить профессионалов, способных с высоким качеством выполнить замену старой системы заземления на новую, современную.

Принадлежности TNC-S для хозяйственных построек – нестандартное мышление | NAPIT

Пол Чафферс, менеджер по техническим мероприятиям и технический автор руководства NAPIT по решениям на месте, более подробно рассматривает потенциальные проблемы, связанные с использованием расходных материалов TNC-S для хозяйственных построек.

Подрядчики часто задают вопрос: «Могу ли я использовать систему заземления TN-C-S (PME) для питания флигеля?» областей проектирования электроустановок требуется применение инженерной оценки.

Эта статья представляет собой небольшую выдержку из руководства NAPIT On-site Solutions , которое содержит множество примеров установки и исследует различные возможности, а также предоставляет полезные решения для повседневных задач электромонтажа.

Ограничения по защитному многократному заземлению (PME)

При питании пристройки от источника TN-C-S (PME) мы должны знать, какие проблемы могут возникнуть. BS 7671 запрещает использование PME в некоторых местах; Например, к караван-паркам и пристаням предъявляются особые требования. Это связано с тем, что Правила безопасности, качества и непрерывности электроснабжения (ESQCR) запрещают подключение заземляющего устройства PME к любым металлическим конструкциям в туристическом транспортном средстве. Дополнительные условия, касающиеся PME, применяются к большинству разделов Части 7 стандарта BS 7671 для специальных установок или мест. Но почему?

PME представляет собой систему TN-C-S, в которой функции нейтрали и заземления объединены в одном проводнике (проводник PEN) на стороне питания установки. PEN-проводник связан с землей в нескольких положениях с заземляющими электродами, как показано на рис. 1 . Для воздушных кабелей это выполняется на трансформаторах и нескольких опорах между трансформатором и установкой. Подземные кабели обычно заземляют по всей длине с помощью электродов.

Исторически системы PME имели преимущество, состоящее в том, что они были подкреплены многочисленными случайными соединениями с Землей через металлические трубы и т. д., которые подключались к сети через защитное соединение близлежащих установок, что, следовательно, обеспечивало форму дополнительного заземления. На это случайное соединение никогда нельзя полагаться, однако оно играет значительную роль в системах заземления PME. В то время как нейтраль и земля разделены внутри установки, характеристики PME могут вызвать проблемы при использовании PME вне установки; одна проблема известна как предполагаемый шок.

Ощущение удара током

На Рис. 1 показано, что питание в главное здание подается через распределительную систему TN-C, причем ближайший заземляющий электрод находится где-то снаружи на улице. Это расстояние могло быть значительным, возможно, 30 или 40 м. Воспринимаемый шок может возникнуть в результате прикосновения к чему-либо металлическому, связанному с системой PME главного здания, например, к предмету оборудования класса I, при контакте с настоящей Землей. Для хозяйственных построек, таких как наш пример, может быть потенциальная разница между реальной Землей и Землей, экспортированной из основного здания. Это происходит из-за падения напряжения в проводнике PEN, вызванного обратным током нагрузки, и происходит при нормальных условиях эксплуатации.

Проблема усугубляется, когда сопротивление тела низкое. Например, представьте себе вечеринку в саду летом; все дети прыгают в бассейн и выпрыгивают из него, насыщая траву, а вы устроили временный пивной холодильник внизу сада, питаясь из флигеля. Любой, кто соприкасается с холодильником, стоя босиком на мокрой траве, имеет все шансы ощутить неприятное покалывание от разности потенциалов.

Это связано с тем, что любая случайная утечка заземления из холодильника идет по пути наименьшего сопротивления, и в данном случае она проходит через влажное тело обратно к ближайшему заземленному месту, которое не обязательно является заземлением установки, а только заземлением в системе. , см. Рис. 1 .

PEN-проводник – разомкнутая цепь

Опасность, связанная с потерей нейтрали в сети, вызывает большее беспокойство, чем предполагаемые удары. Это может произойти из-за обрыва подземного кабельного соединения или, возможно, отключения нейтрали на воздушной линии, например, на опоре из-за падения дерева. Проблема заключается в том, что если линейный провод остается подключенным, то возвращающийся ток нагрузки не сможет вернуться к источнику из-за потери нейтрали, а поскольку и нейтраль, и земля подключены к сервисной головке, ток нагрузки теперь будет искать альтернативный возврат.

Следовательно, все открытые проводящие части и посторонние проводящие части, подключенные к установке PME, будут повышать потенциал, создавая риск поражения электрическим током. Защитное эквипотенциальное соединение ограничит эффекты внутри эквипотенциальной зоны. Однако снаружи это совсем другая история, и это может быть фатальным.

Система TT для хозяйственных построек

Как видно из вышеупомянутых опасений, многие электрики будут вынуждены делать инженерное заключение о вероятности потенциальной проблемы на основе всех факторов, с которыми они сталкиваются на работе. Если поставка PME использовалась для осветительной арматуры в деревянном сарае, где вся арматура была пластиковой, а в сарае был деревянный пол, вероятность возникновения проблемы была бы небольшой.

С другой стороны, если бы в сарае были розетки, которые можно было бы использовать для оборудования снаружи, то могла бы возникнуть проблема. Следует отметить, что несчастные случаи, связанные с потерей PEN-проводника, очень редки. Фактически такая же опасность поражения электрическим током существует для любой установки PME, в которой отсутствует нейтраль питания и имеется внешний металлический ответвитель, соединенный с устройством заземления с помощью защитного соединения.

Для любых внешних установок, где есть опасения по поводу использования подачи PME из главного здания, рекомендуется превратить пристройку в систему TT. Это предполагает использование местного заземляющего электрода вместо использования заземления в главном здании. Заземление PME должно быть отключено на стороне пристройки. Этого можно добиться с помощью изолированной адаптируемой коробки или с помощью изолирующего сальника для разделения систем заземления.

На рис. 2 показан пример отдельной мастерской с заземлением TT. Это позволяет устройству защиты от перегрузки по току в главном здании срабатывать в случае замыкания линии на землю на кабеле питания. Местное УЗО обеспечивает защиту от замыканий в цепях цеха.

Следует пометить внутреннюю часть адаптируемой коробки, чтобы это преднамеренное разделение систем заземления не было повторно подключено в будущем менее опытным электриком – см. Рис. 3 для примера этикетки.

Заключение

Надеемся, что эта статья продемонстрировала, что не всегда существует окончательный ответ на такой выбор конструкции, и подрядчики должны помнить об этом при выполнении работ по EICR, поскольку некоторые хозяйственные постройки могут использовать PME с небольшим риском.

В сомнительных случаях используйте систему заземления TT, чтобы избежать возможных проблем.

Получите более подробную информацию о регистрации схемы NAPIT, нажав здесь

Объяснение типов систем заземления — программное обеспечение ELEK

Содержание

Описание систем заземления

Система заземления (IEC) или система заземления (IEEE) соединяет систему электроснабжения с поверхностью земли как в целях безопасности, так и в функциональных целях. Системы заземления также влияют на электромагнитную совместимость и необходимы для систем молниезащиты.

Системы заземления делятся на две категории: заземление системы и заземление оборудования.

Заземление системы — это преднамеренное соединение с землей фазного или нейтрального проводника для контроля скачков напряжения и опасностей, связанных с напряжением (напряжение прикосновения или шаговое напряжение) в безопасных пределах.

Заземление оборудования предназначено для электрического соединения или «связывания» токоведущих проводящих частей оборудования друг с другом и с землей.

Системы заземления должны быть тщательно спроектированы. Существует множество стандартов, связанных с заземлением и системами заземления, которые необходимо учитывать проектировщику.

Системы заземления низкого напряжения

Терминология МЭК

Терминология МЭК из стандарта МЭК 60364-1 [2].

Первая буква – связь системы электропитания с землей:

• T = прямое соединение одной точки с землей.
• I = все токоведущие части изолированы от земли или одна точка соединена с землей через высокоимпедансный провод.

Вторая буква – Отношение открытых проводящих частей (ECP) установки к земле:

• T = прямое электрическое соединение ECP с землей, независимо от заземления любой точки энергосистемы.
• N = прямое электрическое соединение ECP с заземленной точкой энергосистемы (в системах переменного тока заземленной точкой энергосистемы обычно является нейтральная точка или, если нейтральная точка недоступна, линейный проводник).

Последующая буква (буквы) (если есть) – Расположение нулевого и защитного заземления:

• S = функция защитного заземления, обеспечиваемая проводником, отдельным от нейтрального проводника или от заземленной линии (или, в системах переменного тока, заземленной фазы).
• C = функция нейтрали и защитного заземления заключена в один проводник (проводник PEN).

Системы TN

Системы TN или Terre-Neutral — это электрические системы, в которых открытые проводящие части (ECP) напрямую подключены к надежно заземленной точке источника [1]. Системы TN имеют низкий импеданс контура повреждения, но несут более высокий риск повреждения нейтрали (даже с риском возгорания) из-за более высоких токов замыкания. Кроме того, заземляющие электроды должны быть установлены через равные промежутки времени (подключены к каждому проводнику в системе), чтобы избежать проблем с безопасностью.

 Системы TN можно разделить на несколько различных типов в зависимости от расположения проводников.

TN-S — это первый тип конфигурации TN. Эта конфигурация системы обычно используется в промышленных и коммерческих приложениях, где два разных провода действуют как защитный проводник и нейтральный проводник [1]. Системы TN-S, как правило, являются наиболее безопасным вариантом из разновидностей TN из-за разделения защитного заземления и нейтрали, и их можно использовать даже с гибкими проводниками или кабелепроводами меньшего размера.

Рисунок 1: Схема системы TN-S

Как видно на рис. 1 выше, в системе TN-S нейтраль и защитное заземление (PE) соединяются из одной и той же точки с ECP с использованием разных проводников. Системы TN-S также можно использовать в случаях, когда нет нейтрали (например, при трехфазном питании в конфигурации треугольника), если присутствует проводник защитного заземления.

Система TN-C — это второй тип конфигурации TN. В отличие от конфигурации TN-S, конфигурация TN-C объединяет защитное заземление и нейтраль в один проводник.

Это конфигурация, типичная для коммунальных предприятий Северной Америки, но не рекомендуемая практика для промышленных и коммерческих энергосистем [1]. Одним из преимуществ использования системы TN-C является снижение затрат из-за отказа от полюса устройства и проводника, но этот компромисс приводит к снижению безопасности (например, повышенному риску пожара или нарушению работы из-за электромагнитных помех).

Рисунок 2: Схема системы TN-C

Как видно на рис. 2 выше, система TN-C отличается от системы TN-S объединением функций PE и нейтрали в одном проводнике, проводнике защитной нейтрали заземления (PEN).

TN-C-S

Последний тип системы TN — это система TN-C-S. В Северной Америке точка перехода от PEN к PE типична для интерфейса пользователя с коммунальным предприятием с включением электрода для преднамеренного соединения с землей на служебном входе [1]. Системы TN-C-S сочетают в себе преимущества системы TN-C с системой TN-S, но с уменьшенной отдачей (т.

е. системы TN-C-S не так безопасны, как система TN-S, и не так дешевы, как системы TN-C). .

Рисунок 3: Схема системы TN-C-S

Как видно на рисунке 3 выше, система TN-C-S сочетает в себе функции систем TN-C и TN-S, где одни ВТП будут подключены к земле через PEN-проводник, а другие будут подключены к PE и нейтральный проводник, оба из которых отделены от исходного PEN-проводника.

Система TT

Системы TT или Терре-Терре представляют собой электрические системы, в которых питаемые нагрузки подключаются к заземляющим электродам, независимым от заземляющих электродов, подключенных к источнику [1]. Системы TT, как правило, не требуют постоянного контроля (за исключением любых УЗО или устройств защитного отключения, подключенных к ECP). Одним из недостатков системы TT является высокий импеданс контура, который вызывает высокие ступенчатые напряжения и токи утечки, а это означает, что для использования этой системы требуются УЗО.

Рисунок 4: Схема системы TT

На рис. 4 выше видно, что заземление системы происходит в двух разных точках: первая — это точка, где подключается нейтральный проводник, а вторая — точка, где подключается защитный проводник. Эти две точки заземления не зависят друг от друга.

IT-система

IT-системы, или изолированные земные системы, представляют собой электрические системы, в которых источник изолирован от земли или соединен с ней с невероятно высоким импедансом. Для предотвращения потенциальных повреждений от токов короткого замыкания IT-системы могут быть заземлены как индивидуально, так и коллективно [1]. ИТ-системы обеспечивают наилучшую непрерывность обслуживания во время работы (т. е. повреждения изоляции очень легко выявляются и устраняются без особых нарушений), но также требуют высокого уровня обслуживания. Кроме того, импеданс контура замыкания на землю очень высок из-за высокого уровня изоляции в сети, и IT-системы рискуют иметь два одновременных тока замыкания в сети.

Рис. 5: Схема IT-системы с индивидуально заземленными ECP

Рис. 6: Схема IT-системы с коллективно заземленными ECP

На Рисунке 5 и Рисунке 6 показаны примеры ИТ-системы. Обратите внимание, что в обоих примерах система заземлена через невероятно высокий импеданс (т. е. разомкнутая цепь), а проводник защитного заземления заземлен отдельно. На рис. 5 показан пример, когда ECP имеют независимые проводники PE, тогда как на рис. 6 показан пример, когда ECP имеют общий проводник PE.

Системы постоянного тока

Системы постоянного или постоянного тока представляют собой тип системного заземления, предназначенный для постоянного тока, а не для переменного или переменного тока. Обычно они заземляются через положительный и отрицательный полюс по двухпроводной схеме [2]. Вышеупомянутые системы имеют эквивалент системы постоянного тока, который функционально отличается от своих аналогов переменного тока.

Сравнение типов заземления низкого напряжения

Преимущества и недостатки методов заземления низкого напряжения приведены ниже:

Полное сопротивление контура замыкания на землю		Самый высокий
УЗО предпочтительнее?			Дополнительно		Дополнительно
Нужен электрод заземления на объекте?					Дополнительно
PE проводник стоимость			Самый высокий
Риск обрыва нейтрали				Самый высокий
Безопасность		Менее безопасный	Самый безопасный	Наименее безопасный
Электромагнитные помехи
Риски безопасности	Высокий импеданс контура (ступенчатые напряжения)	Двойная ошибка, перенапряжение	Обрыв нейтрали	Обрыв нейтрали	Обрыв нейтрали
Преимущества	Безопасность и надежность	Непрерывность работы, стоимость	Самый безопасный		Безопасность и стоимость

Системы заземления высокого напряжения

Системы заземления высокого напряжения (выше 1 кВ) имеют три основных требования:

1. Безопасность людей.

Система заземления не должна подвергать никакому лицу, в том числе населению, необоснованный риск.

Основной опасностью для человека, связанной с системами заземления, является протекание тока через сердце, приводящее к фибрилляции желудочков.

2. Защита оборудования.

Система заземления должна обеспечивать ожидаемую работу без повреждения какого-либо оборудования. В частности, это означает, что система заземления должна быть способна (а) выдерживать токи короткого замыкания; (b) сохранение целостности в течение всего срока службы установки; (c) предотвращение повреждения оборудования из-за чрезмерного повышения напряжения или протекания тока во время неисправностей; и (d) содействие обеспечению электромагнитной совместимости системы.

3. Оперативная охрана.

Система заземления должна обеспечивать эксплуатационную безопасность, поддерживая надежное опорное напряжение.

Твердое заземление

Твердое заземление означает подключение источника питания системы, например, нейтрали генератора или трансформатора, непосредственно к земле без каких-либо промежуточных импедансов. Это особенно хороший способ избежать чрезмерных токов короткого замыкания. Эффективность глухозаземленной системы можно определить, сравнив ток замыкания на землю с током трехфазного замыкания. Чем выше ток замыкания на землю по сравнению с током трехфазного замыкания, тем больше степень заземления в системе.

Незаземленный

В незаземленной системе нет прямой связи между питанием системы и землей. Они связаны друг с другом только через емкостную связь [1].

Рисунок 7: Принципиальная схема и векторная диаграмма для незаземленной системы

На рис. 7 показана принципиальная схема и векторная диаграмма для незаземленной системы. Не то, чтобы система была заземлена через 3 параллельных конденсатора, помеченных X _СО . Они представляют собой емкостную связь, через которую система заземлена. И нейтраль, и защитное заземление заземляются через эту емкость.

Заземление через сопротивление

В системе с заземлением через сопротивление питание системы подключается к земле через резистор. Ограничение тока с помощью резистора имеет несколько преимуществ, в том числе снижение эффектов горения и плавления неисправного оборудования, снижение механических напряжений в цепях и снижение опасности поражения персонала электрическим током, и это лишь некоторые из них.

Рисунок 8: Схема трехфазной системы, в которой нейтраль заземлена через резистор

Системы с заземлением через сопротивление могут быть низкоомными или высокоомными, в зависимости от желаемого результата. Заземленные системы с низким сопротивлением могут быть полезны для ограничения тока замыкания на землю в диапазоне от 50 А до 1000 А, тогда как заземленные системы с высоким сопротивлением хороши, когда величина тока замыкания на землю составляет менее 10 А.

Заземленное реактивное сопротивление

Резонансное заземление и нейтрализаторы замыкания на землю

Резонансное заземление представляет собой соединение реактора между нейтралью системы питания и землей для устранения реактивного сопротивления в системе через резонанс. Нейтрализаторы замыкания на землю — это реакторы, которые подключаются между нейтралью питания системы и землей. Для резонансного заземления реактор специально подбирается или настраивается на резонанс с распределенной емкостью системы, так что ток замыкания на землю становится в основном резистивным с малой величиной.

Система с реактивным заземлением будет иметь нейтраль питания системы, соединенную с землей через реактор (конденсатор, катушку индуктивности, дроссель и т. д.). Реактивное заземление обычно используется, когда необходимо ограничить величину замыкания на землю величиной, близкой к величине трехфазного замыкания.

Рис. 9: Схема системы с заземлением на резонанс с использованием нейтрализаторов замыкания на землю

На рис. 9 показан пример системы с заземлением на резонанс с использованием нейтрализатора замыкания на землю. Обратите внимание, что введение катушки индуктивности X _L , используется для противодействия эффектам емкостной связи с землей, что делает ток замыкания на землю почти чисто резистивным.

Сравнение типов систем заземления высокого напряжения

Преимущества и недостатки методов заземления высокого напряжения приведены ниже:

Параметр	незаземленный	Твердый	Реактивное заземление		Нейтрализатор замыкания на землю	Заземление сопротивления
			Реактор малой мощности	Реактор высокой стоимости		Низкое сопротивление	Высокое сопротивление
Ток замыкания фазы на землю в процентах от трехфазного тока	Менее 1%	Варьируется, может быть 100% или больше	Обычно предназначен для производства от 25% до 100%	от 5% до 25%	Почти нулевой ток короткого замыкания	20% и ниже до 100 А и 1000 А	Менее 1%, но не менее зарядного элемента системы, 3ICO
Переходный	Очень высоко	Не чрезмерно	Не чрезмерно	Не чрезмерно	Не чрезмерно	Не чрезмерно	Не чрезмерно
Линейно-нейтральные нагрузки	Не поддерживается	Поддерживается	Поддерживается, если текущий 60% или больше	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
Ограничители перенапряжения	Тип незаземленной нейтрали				Тип незаземленной нейтрали
Примечания	Не рекомендуется из-за перенапряжения и отсутствия разделения неисправности	Обычно используется в системах (1) 600 В и ниже и (2) более 15 кВ.		Не используется из-за чрезмерных перенапряжений	Лучше всего подходит для применения в большинстве промышленных и коммерческих систем среднего напряжения, которые изолированы от своей системы электроснабжения с помощью трансформаторов.	Обычно используется в системах от 2,4 кВ до 15 кВ, особенно там, где подключены большие вращающиеся машины.	Используется в системах до 5 кВ

Риск-ориентированный подход

Как правило, невероятно сложно устранить все опасности, связанные с системами заземления. Управление рисками обычно включает в себя минимизацию опасностей до приемлемой статистической степени, а не их устранение. Относительно новые стандарты, такие как AS 2067 [3], содержат методики расчетов с учетом рисков для проектирования систем заземления.

Опасности прикосновения и шагового напряжения и подход, основанный на оценке рисков

Наиболее серьезной угрозой для человека, связанной с системами заземления, является риск фибрилляции желудочков из-за протекания тока в сердце. Это зависит от физиологии человека, продолжительности тока, силы тока и того, будет ли ток мешать сердечному циклу человека. Подробности о вероятностях, связанных с влиянием тока на сердце человека и импеданс сердца/тела, можно найти в IEC 60479.[4].

Достижение незначительного уровня опасности редко возможно. Определение уровня опасности связано с риском фибрилляции и использованием расчетов вероятности, как подробно описано в IEC 60479.

Если опасность нельзя уменьшить, необходимо провести оценку риска. Сюда следует включить частоту возникновения и продолжительность отказов, а также частоту и продолжительность контакта человека на объекте. Снижение риска должно применяться настолько, насколько это практически возможно, если затраты не являются чрезмерно непропорциональными полученной пользе.

Ссылки:

[1] IEEE Std 3003.1-2019 Рекомендуемая практика заземления промышленных и коммерческих энергосистем.

[2] IEC Std 60364-1 Низковольтные электрические установки.