Систему питания с типом заземления тт

Обновлено: 11.05.2024

Система TT: что это такое, особенности, примеры выполнения

Система TT — это система распределения электроэнергии, в которой заземлена одна из частей источника питания, находящихся под напряжением. Открытые проводящие части электроустановки здания присоединены к заземляющему устройству электроустановки здания, имеющему заземлитель, электрически независимый от заземлителя заземляющего устройства источника питания, посредством защитных проводников (PE) (определение согласно СП 437.1325800.2018).

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

Особенности.

При типе заземления системы TT (смотрите рисунок 1) заземлена одна из частей источника питания, находящихся под напряжением, обычно – нейтраль трансформатора. Открытые проводящие части электроустановки здания также заземлены. Для выполнения их защитного заземления применяют заземляющее устройство, заземлитель которого должен быть электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства источника питания.

Рис. 1. Cистема TT трёхфазная четырехпроводная (на основе рисунка 2.21 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)

На рисунке 1 обозначено:

заземляющее устройство источника питания; ;
открытые проводящие части;
защитный контакт штепсельной розетки;
ПС — трансформаторная подстанция;
КЛ — кабельная линия электропередачи;
ВЛ — воздушная линия электропередачи.

При типе заземления системы TT защитные проводники электроустановки здания не имеют такого электрического соединения с заземлённой нейтралью источника питания, как в системах TN-S, TN-C-S.

При подключении электроустановки здания к существующей распределительной электрической сети её можно выполнить с типом заземления системы TT. Однако в городских условиях при плотной застройке очень сложно выполнить электрически независимые заземлители. Электрически независимые заземлители невозможно выполнить, если трансформаторная подстанция встроена в здание. Поэтому в городах применяют системы TN-S и TN-C-S.

Система TT в отличие от систем TN-S, TN-C-S, TN-C имеет малые токи замыкания на землю. Поэтому в электроустановках зданий, соответствующих типу заземления системы TT, автоматическое отключение питания может быть выполнено только посредством устройств дифференциального тока.

Нюансы и примеры выполнения системы TT.

При подключении электроустановки здания к существующей распределительной электрической сети можно выполнить образованную или систему распределения электроэнергии системы с типом заземления системы TT. Однако в некоторых случаях очень сложно, а иногда практически невозможно выполнить систему TT в существующей или проектируемой системе распределения электроэнергии.

При типе заземления системы TT открытые проводящие части электрооборудования класса I присоединяют к заземляющему устройству электроустановки здания, заземлитель которого должен электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства источника питания, входящего в состав низковольтной распределительной электрической сети. В городских условиях при плотной застройке и развитой инфраструктуре очень сложно, а иногда практически невозможно смонтировать электрически независимые заземлители.

Рис. 2. Система TT однофазная двухпроводная с заземлённым защитным проводником и заземлённым линейным проводником во всей системе Рис. 3. Система TT трёхфазная трехпроводная с заземленным защитным проводником и без нейтрального проводника во всей системе Рис. 4. Система TT трехфазная четырехпроводная

Примечание к рисункам 2-4. В электроустановке допускается выполнять дополнительно заземление защитного проводника PE.

Преимущества системы TT.

Система TT позволяет обеспечить в электроустановке здания достаточно высокий уровень электробезопасности, и поэтому её широко применяют за рубежом. В России требованиями, изложенными в ГОСТ Р 50669, предписано применение типа заземления системы TT в качестве основного для электроустановок зданий из металла. Как указано во введении к стандарту, преимущество системы TT заключается в том, что на открытых проводящих частях электрооборудования класса I и сторонних проводящих частях здания из металла электрический потенциал в нормальных условиях всегда равен электрическому потенциалу земли.

Иногда тип заземления системы TT является предпочтительным для электроустановки здания или той её части, которая обеспечивает электроэнергией вычислительные, информационные и управляющие системы, построенные на ЭВМ.

Чем опасно самостоятельное выполнение заземления в квартире (переделка TN-C в TN-C-S)

При эксплуатации домашней электропроводки наиболее важен вопрос безопасности эксплуатации бытовых электроприборов. Заземление электропроводки - основной способ минимизации воздействия на человека электрического тока в случае появления на металлическом корпусе бытовых электроприборов опасного для жизни человека потенциала.

Достаточно распространена проблема отсутствия заземления в квартире или в доме по причине питания от устаревших сетей конфигурации TN-C, в которых не предусмотрено заземление домашней электропроводки.

Для решения проблемы поступают следующим образом - выполняют заземление электропроводки посредством переделки системы TN-C в TN-C-S. В итоге неправильно выполненное заземление электропроводки делает эксплуатацию электропроводки еще более опасной, чем при отсутствии заземления как такового. В данной статье рассмотрим, чем опасно самостоятельное выполнение заземления посредством переделки системы TN-C в TN-C-S.

Чтобы понимать суть рассматриваемого вопроса рассмотрим, что собой представляют сети системы заземления TN-C и TN-C-S.

В системе TN-C рабочий нулевой проводник N и защитный заземляющий проводник PE совмещены в одном проводе на всем протяжении линии от трансформаторной подстанции до потребителя – так называемый PEN проводник. Причем данный совмещенный проводник заводится в квартиру или частный дом без разделения на нулевой рабочий и защитный проводники.

Нередко встречаются рекомендации относительно защиты домашних электроприборов путем зануления - присоединения заземляющего контакта в розетке к нулевому совмещенному проводнику PEN. В данном случае при появлении фазного напряжения на корпусе бытового электроприбора произойдет короткое замыкание и отключится автоматический выключатель в распределительном щитке.

Основной недостаток зануления заключается в том, что в случае обрыва нулевого провода от домашнего распределительного щитка до места зануления на корпусах оборудования появится фазное напряжение.

То же самое будет и в случае обрыва нулевого провода от трансформаторной подстанции до ввода в дом - на корпусе зануленного оборудования гарантировано появится фазное напряжение электросети.

В связи с этим зануление в сети TN-C выполнять запрещено. То есть такая система в быту эксплуатируется как двухпроводная – используется только фазный и нулевой рабочий проводник для питания электроприборов.

Система TN-C-S отличается от системы TN-C тем, что совмещенный проводник PEN при заходе в здание разделяется на рабочий нулевой N и защитный PE. В данной сети, как и в сети TN-C на заземляющем проводнике появится опасный потенциал в случае обрыва совмещенного проводника PEN до точки разделения.

Поэтому для предотвращения негативных последствий обрыва нуля в сети конфигурации TN-C-S согласно ПУЭ предъявляются требования относительно механической устойчивости к повреждению проводника PEN на линии электропередач, организации надежных повторных заземлений проводника PEN, а также надежности шины заземления PE непосредственно в доме.

Только при соблюдении данных требований электрическую сеть можно эксплуатировать, как сеть конфигурации TN-C-S, то есть использовать защитный проводник PE для заземления домашней электропроводки.

Основная ошибка при самостоятельном выполнении заземления заключается в том, что система TN-C представляется просто как система TN-C-S, в которой нет разделения защитного проводника. В данном случае переделка системы TN-C в TN-C-S сводится просто к разделению в главном распределительном щитке совмещенного проводника PEN на рабочий нулевой N и защитный PE. При этом не учитывается текущее состояние питающей сети. Если изначально в данной сети не предусмотрено заземления, то высока вероятность, что причина заключается в несоответствии электрических сетей требованиям ПУЭ.

Во-первых, это техническое состояние электрической сети – если оно неудовлетворительное, то соответственно ни о какой механической устойчивости к повреждению PEN-проводника речи не может идти. Во-вторых, отсутствие на линии достаточного количества повторных заземлений нулевого проводника еще больше увеличивает шансы появления на заземляющем проводнике опасного потенциала, который возникнет в результате обрыва нуля на линии. То есть в таком случае самостоятельно выполненное заземление будет источником опасности для жителей, эксплуатирующие заземленные бытовые электроприборы.

В данном случае есть два варианта. Первый вариант – по-прежнему эксплуатировать двухпроводную электропроводку, то есть без заземления до того, как данная проблема не будет решена путем приведения технического состояния питающих сетей к соответствию требований, предъявляемых к сети TN-C-S согласно ПУЭ.

Второй вариант – перейти на систему заземления TT, то есть сделать индивидуальный заземляющий контур, а совмещенный проводник PEN питающих электрических сетей использовать только в качестве рабочего нулевого провода N. Данный вариант актуален для жителей частных домов или для жителей квартир первых этажей, у которых есть возможность монтажа индивидуального контура заземления электропроводки.

Чем система заземления ТТ (на свой контур) опаснее TN (на нейтраль)

Система заземления TT — это когда с линии вы берёте только фазу (L) и ноль (N), а защитный проводник (PE) берёте только со своего собственного заземлителя. Эта система допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены (ПУЭ, п.1.7.59). Например, когда воздушная линия выполнена голыми проводами, что повышает вероятность обрыва её нейтрального проводника.

Система заземления TN (тут мы будем говорить о TN-C-S ) — это когда с линии вы берёте фазу (L) и совмещённый нулевой рабочий и нулевой защитный проводник (PEN), после чего разделяете его во ВРУ на нулевой (N) и защитный (PE) проводники. При этом, если ввод осуществляется не воздушной линией, а кабелем, то собственного заземлителя у вас может и не быть. Если же ввод осуществляется воздушной линией, то шина PE, которая участвует в разделении, заземляется на собственный заземлитель. Это называется «повторным заземлением».

Коротко и понятно о расшифровке:

Первая буква — состояние нейтрали относительно земли:

Т — заземлённая нейтраль (лат. terra), то есть нейтральный провод заземлён у трансформатора и на некоторых опорах линии;
I — изолированная от земли нейтраль (англ. isolation).

Вторая буква — состояние защитного проводника в доме:

Т — защитный проводник непосредственно заземлён на собственный контур;
N — защитный проводник соединён с заземлённой нейтралью линии.

Буквы после второй N определяют состояние совмещения или разделения функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:

С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник) (англ. combined);
S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники разделены (англ. separated).

Таким образом, TN-C-S — это система TN, в которой в магистральной линии функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике, а во ВРУ этот проводник разветвляется на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE).

Замыкание на корпус

Замыкание на корпус в системе TN-C-S — исходя из определения системы TN-C-S, электрически то же самое, что и короткое замыкание между фазой и нулём. Сопротивление петли фаза-ноль должно быть таким, чтобы гарантированно вызвать сработку электромагнитного расцепителя АВ для его почти мгновенного отключения. Для АВ характеристики «C», для сработки электромагнитного расцепителя ток должен превысить номинал не менее, чем в 10 раз.

Согласно ПУЭ, п.1.7.79, в системе TN при коротком замыкании на корпус, групповой АВ должен отключаться не более, чем за 0,4 с. Это значение считается достаточными для обеспечения электробезопасности при косвенном прикосновении.

Такое время может дать только электромагнитный расцепитель автоматического выключателя. В том же пункте указано, что в цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с. Это время тепловой расцепитель тоже не всегда может выдать, и надежда опять же только на электромагнитный расцепитель.

Расчёт АВ (характеристика С) обычно такой: его номинал умножают на 10 (это кратность сработки электромагнитного расцепителя) и на 1,1. Например, чтобы АВ С16 отключился за положенное время, ток КЗ должен достичь 16 * 10 * 1,1 = 176А. А для этого сопротивление петли фаза-ноль должно быть не более 230 / 176 = 1,3 Ома.

В грамотно построенной системе так и есть. Но если электропроводка рассчитана неправильно и сечение проводов заужено, то сопротивление петли возрастает, что может привести к несработке электромагнитного расцепителя. Тепловой расцепитель может задуматься на несколько десятков секунд, в течение которых проводка может разогреться, и ещё более увеличить своё сопротивление и дальнейший разогрев вплоть до самовоспламенения.

Замыкание на корпус в системе TT — очень опасное явление, потому что редко когда сопротивление растеканию электрического тока собственного контура заземления достигает требуемых для сработки электромагнитного расцепителя величин. Именно поэтому в системах TT использование УДТ (УЗО, дифавтомата) обязательно. Вся защита от косвенного прикосновения в этой системе полностью ложиться на УДТ.

Если УДТ вдруг не сработает по утечке, то тепловой расцепитель АВ будет греться несколько десятков секунд, прежде чем должен будет сработать. Но поскольку разогретый за это время кабель ещё повысит своё сопротивление, то ток цепи уменьшится и время отключения АВ ещё больше увеличится. Это в итоге может привести к воспламенению кабеля.

Кроме того, пока тепловой расцепитель не сработал, на корпусах приборов будет висеть потенциал, причём это будет более высокий потенциал, чем при замыкании на нейтраль.

Защита от отгорания PEN в системе TN-С-S

ПУЭ 7, п.1.7.59 гласит, что если условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены (т.е. магистральная линия находится в таком плачевном состоянии, что не может обеспечить надёжность проводника PEN), то только тогда допускается заземляться по схеме ТТ.

Также в пунктах 3 и 4 технического циркуляра №31/2012 «О выполнении повторного заземления и автоматическом отключении питания на вводе объектов индивидуального строительства» уточняется, что ТТ применяется на ВЛ до тех пор, пока ВЛ не будет реконструирована во ВЛИ (то есть, пока линия не будет выполнена СИПом).

Многие не доверяют состоянию ВЛИ, и делают TT, считая это более безопасым. Ведь если ВЛИ не имеет, как положено, повторных заземлений, то при отгорании PEN от трансформатора ток с этого провода пойдёт в ваше заземление, что может привести к пожару.

Но в этом случае ситуацию исправляет как раз высокое сопротивление заземлителя. Согласно нормативам, сопротивление повторного заземления должно быть не более 30 Ом (лучше сделать 10 Ом), а при сопротивлениях 10-30 Ом токи не превысят 230 / 30 = 7,7А (или 230 / 10 = 23А).

Поскольку сечение заземляющего проводника не должно быть менее 10 мм² по меди (оно должно иметь сечение не менее сечения подходящих фазных проводников, а у нас оно не менее 10 мм², потому что это минимальное требование к PEN-проводнику) , то этот ток для него — пустяк. Согласно ПУЭ, таблица 1.3.4, будучи проложенным открыто, при температуре окружающей среды +25°С он выдержит до 80А.

Таким образом, даже на ВЛИ, не имеющей повторных заземлений, ваш заземляющий проводник не станет причиной пожара. И чем больше на линии будет домов с TN-C-S, тем безопаснее будет и сама линия.

Конечно, для ВЛИ, не имеющей повторных заземлений, возникает другая опасность. В случае аварии на линии на защитном проводнике появляется высокий потенциал. Но при широко практикуемом в настоящее время электросетевыми компаниями выносе приборов учёта на опоры воздушной линии, дополнительное повторное заземление PEN всегда можно выполнить в первую очередь там. Правда, это не отменяет необходимости заземлять магистральный PEN непосредственно, как положено.

Система заземления ТТ: тот случай, когда "земля" и "ноль" - не одно и то же

В наших сетях принята система заземления, в которой ноль соединён с землёй на некоторых участках цепи - обычно на воздушных и кабельных линиях. Она называется TN-C-S ( Terra-Neutral-Combined-Separated ), что расшифровывается как "система заземления с частично объединённой нейтралью и землёй". Эта система достаточно надёжна и предсказуема.

А существует ли система, где ноль (нейтраль) и земля полностью разделены ? Оказывается - да, эта система называется TT и она имеет некоторые преимущества , особенно для владельцев частных домов. Если вам интересно, как её применить и что это вам даст - прочтите нашу небольшую статью и, быть может, вы остановитесь именно на этом варианте защиты.

Чем плохо объединение земли и нуля?

Принцип возникновения "обходного пути" через домашнее заземление Принцип возникновения "обходного пути" через домашнее заземление

Вначале, мы расскажем какие скрытые минусы несёт классическая система заземления. Допустим, в вашем доме устроено заземление и оно, конечно, соединено в щитке с нулём. В том случае, когда на воздушной линии между вашим домом и подстанцией оборвётся нулевой провод , общий ток от всех домов дальше вашего потечёт через ваше заземление (которое по сути тот же ноль, только через землю). Десятки ампер, проходящие через вашу скромную проводку, могут повредить её, а то и вызвать пожар.

Кроме этого, для обеспечения нужного напряжения прикосновения (то есть для снижения напряжения на сломанном приборе до безопасного уровня) сопротивление заземления должно быть достаточно низким . Обеспечить его непросто - понадобится дорогостоящее заземляющее устройство.

И наконец, если где-то вне вашего дома нулевой проводник (который является одновременно и заземляющим) будет повреждён или банально плохо прикручен, на вашем заземлении, соединённом с этим нолём, окажется напряжение , которое может быть довольно высоким.

Каковы преимущества системы ТТ?

Система ТТ Система ТТ

Разделяя ноль и землю (это, кстати, допускается ПУЭ) мы убиваем сразу двух зайцев :

изолируем нашу проводку и заземление от возможных перегрузок "со стороны";
радикально решаем проблему отключения цепи с утечкой тока, даже при очень "слабом" заземлении.

Вы спросите - как же удастся обезопасить цепь с утечкой при слабом заземлении , да ещё и без контакта с нулём - ток-то получается мизерный? Тут-то и кроется главная особенность системы ТТ : она работает только совместно с УЗО . Причём защита должна быть двухступенчатой : вначале ставится общее УЗО на вводе, на 100 или 300 мА (номинал УЗО должен быть равен или больше номинала вводного автомата), а затем, на каждую линию ставится отдельное УЗО на 30 мА (допускается объединять по две или три линии).

Разводка щитка в системе ТТ Разводка щитка в системе ТТ

Итак, система ТТ выглядит следующим образом:

монтируется небольшой контур заземления, можно даже из одного уголка, вбитого в землю на метр;
на вводе ставится УЗО на 300 мА;
на отходящих линиях (на розетки, свет, уличные приборы) ставятся УЗО на 30 мА;
земля и ноль не соединяются нигде и разводятся на отдельных шинах

Теперь, если в вашей проводке или каком-либо приборе возникнет утечка, сразу же сработает УЗО и вы будете в безопасности.

Заключение

Конечно, нам всем хотелось бы жить в мире, где всё делается по правилам и для безопасности достаточно строго им следовать. Но в России, где на одного грамотного электрика приходится два неуча, лучше перестраховаться и изолировать домашнюю проводку от халатности сетевой организации. Система заземления ТТ вполне может помочь, особенно если вы живёте в районе с изношенными сетями . Будьте осторожны и безопасного вам электричества!

Главное отличие систем заземления TN-C-S и ТТ для частного дома.

Я не пишу статьи, я делюсь с Вами своим опытом и знаниями. Стараюсь донести для Вас «занудные» темы простыми понятными словами.

Обещал написать статью про систему заземления ТТ, но решил от неё отказаться, в сегодняшней статье про эту систему заземления Вы узнаете очень подробно.

На самом деле систем заземления для частного дома всего две, это:

Сегодня мы сравним эти системы, а что бы было с чем сравнивать, сначала обратимся к «учебнику» то есть к ПУЭ. Занудные статьи мы читать не будем, а заглянем только в

«Область применения. Термины и определения»

Оба названия систем заземления начинаются с буквы «Т», это значит, что нейтраль трансформатора глухо заземлена, а сеть, по которой к нам в дом или на участок приходит электричество, так и называется- «с глухозаземленной нейтралью».

Теперь про вторую букву:

N - открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Т - открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети.

Посмотрим, как это выглядит на самом деле.

открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания. открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания. открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети. открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети.

Оранжевый квадратик на нижнем рисунке- это «главная заземляющая шина», такая же шина есть и на верхнем рисунке. На верхнем рисунке есть ещё одна шина, это шина «N», или проще нулевая шина.

На верхнем рисунке схема немножко сложнее, чем на нижнем, это первое различие обеих систем.

Для тех, кто не читал мою предыдущую статью, можете посмотреть её здесь , там всё подробно написано про систему TN-C-S, поэтому повторяться не буду.

Второе отличие- стоимость реализации:

В первом случае (TN-C-S) нам требуется выполнить «повторное заземление», сопротивление которого не нормируется, и для которого (по ПУЭ) в первую очередь нужно использовать естественный заземлитель, то есть исключаются земляные работы, если у Вас рядом с домом есть железный столб от ворот или забора.

Во втором случае (ТТ) без земляных работ не обойтись, заземление должно соответствовать жестким требованиям. Кому интересно, смотрите ниже.

А вот картинки с сети интернет для наглядности.

для заземления ТТ для заземления ТТ для заземления ТТ для заземления ТТ

Меня картинки впечатляют, а Вас?

Различие третье, принцип работы самого заземления:

Для примера возьмём вот такую схему электропроводки (вернее её часть).

схема без заземления схема без заземления

Зелёным цветом обозначены защитные проводники.

Допустим, что у одного из приборов повредилась изоляция и фазное напряжение оказалось на металлическом корпусе прибора.

В первом случае (TN-C-S) происходит короткое замыкание по цепи «фаза-защитный проводник- шина РЕ-проводник PEN», и автомат моментально отключается.

при пробое изоляции замыкание на ноль. при пробое изоляции замыкание на ноль.

При том, отключится именно тот прибор, который неисправен, остальные продолжают работать. Происходит защита от поражения эл. током, которая называется «автоматическое отключение питания». Причём заземление, которое у нас выполнено, здесь не участвует (спрашивается, зачем мы его делали?- но об этом ниже).

Во втором случае (ТТ) участвует заземление, которое снижает напряжение прикосновения до безопасной величины.

при пробое изоляции замыкание на землю. при пробое изоляции замыкание на землю.

При этом по цепи «фаза-корпус прибора-защитный проводник- шина РЕ-заземление» протекает ток. Величина этого тока недостаточна для моментального срабатывания автомата, наш электросчётчик с бешенной скоростью наматывает киловатты, до тех пор, пока автомат не отключится от «тепловой» защиты. Нам потом эти киловатты придётся оплатить.

Если неправильно выбраны сечение проводов и номинал автомата, то время отключения может значительно затянуться, и здесь возможны уже более серьёзные последствия, потому что защитный проводник от неисправного прибора начнёт сильно нагреваться. Поэтому в схеме должно присутствовать УЗО, которое сработает от тока утечки.

Появляется ещё одна статья расходов- покупка УЗО.

Допустим, что УЗО мы купили и установили, теперь оно сработало и от сети отключились сразу все электроприборы. Холодильник начинает размораживаться, в компьютере не сохранились те труды нашей работы, которые мы не догадались сохранить и т.п.. Значит нужно установить ещё несколько УЗО, которые не очень дёшевы. Выводы делайте сами.

Неисправность, которая происходит редко, но иногда всё же случается. Это «обрыв ноля», посмотрим, что у нас при этом произойдёт.

В системе TN-C-S нам ПУЭ строго настрого приказало выполнить повторное заземление, и мы его выполнили, обойдясь без нудных и затратных земляных работ.

Смотрим, что происходит.

Обычно при такой неисправности, как «обрыв ноля» наступают печальные последствия, выходят из строя бытовые приборы, которые в этот момент были включены. Это происходит из за того, что возникает «перекос фаз», на какой то фазе (чаще почему то именно на той, к которой подключен наш дом) напряжение может сильно возрасти вплоть до 380в., а на другой фазе сильно снизится.

Вот тут то и вступает в свою роль наше «повторное заземление», оно помогает выровнять этот перекос до приемлемых значений. Ура, наша техника не пострадала, можно сказать, что мы крупно сэкономили.

В системе ТТ технику ни что не спасёт, вызывайте мастера на ремонт или несите в мастерскую, а может быть, придётся покупать новую.

Ну вот вроде и все основные отличия, я постарался объяснить их «простым» языком, без всякого занудства с пунктами из правил. Но всё же один пункт я Вам приведу.

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

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). В зависимости от того, каким образом, и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.

Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако, ввиду того, что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока и электрических зарядов от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается. В нормативной документации предусмотрено использование только искусственного заземления, при котором все подключения производятся к специально созданным для этого заземляющим устройствам.

Основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через данное устройство — заземлитель. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющих на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

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.

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

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

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

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

Система заземления TN-C

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

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

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

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

Система TN-S

Система заземления TN-S

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

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

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

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

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

Система заземления TT

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

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

2. Системы с изолированной нейтралью

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

Система IT

Система заземления IT

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

Надежное заземление — гарантия безопасности

Все существующие системы устройства заземления предназначены для обеспечения надежного и безопасного функционирования электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование. При проектировании и устройстве систем энергоснабжения, необъемлемыми элементами которых является как функциональное, так и защитное заземление, должна быть уменьшена до минимума возможность появления на токопроводящих корпусах бытовых приборов и промышленного оборудования напряжения, опасного для жизни и здоровья людей.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства, или наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления, может быть самое ценное - жизнь человека.

Применение УЗИП в системе TT

Рассмотрим примеры применения устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) в электроустановках зданий, соответствующих типу заземления системы TT, которые предусмотрены стандартом МЭК 60364-5-53:2020. Примеры применения УЗИП в электроустановках зданий, приведены в приложении C данного стандарта. Рассмотрим эти примеры ниже.

С.1 Система TT. Трехфазный источник питания с нейтралью.

Рисунок С.1 – Пример установки сборки УЗИП с типом соединения CT2 на стороне питания до главного УДТ в системе TT

На рисунке С.1 следующие обозначения:

1 – низковольтный распределительный щит;
2 – трансформатор ВН/НН;
3 – электрооборудование/электроустановка;
4 – главный заземляющий зажим;
5 – промежуточный заземляющий зажим;
6 – сборка УЗИП;
УЗС1 – устройство защиты от сверхтока на вводе электроустановки;
УЗС2 – устройство защиты от сверхтока при необходимости; ;
УДТ – устройство дифференциального тока.

Ниже рассмотрим немного другой пример (смотрите рисунок C.2). На рисунке можно видеть пример установки УЗИП с типом соединения CT2 на стороне питания до главного УДТ в системе TT.

Рисунок С.2 – Пример установки УЗИП с типом соединения CT2 на стороне питания до главного УДТ в системе TT

На рисунке C.2 следующие обозначения:

4 – главный заземляющий зажим;
5a, 5b – заземляющее соединение УЗИП, 5a и/или 5b (при необходимости);
УЗС1 – устройство защиты от сверхтока на вводе электроустановки;
УЗС2 – устройство защиты от сверхтока при необходимости;
УЗИП – устройство защиты от импульсных перенапряжений;
УДТ – устройство дифференциального тока.

Далее рассмотрим рисунок С.3 – пример установки сборки УЗИП на стороне нагрузки после главного УДТ в системе TT.

Рисунок С.3 – Пример установки сборки УЗИП на стороне нагрузки после главного УДТ в системе TT

На рисунке C.3 обозначено:

1 – низковольтный распределительный щит;
2 – трансформатор ВН/НН;
3 – электрооборудование/электроустановка;
4 – главный заземляющий зажим;
5 – промежуточный заземляющий зажим;
6 – сборка УЗИП;
УЗС1 – устройство защиты от сверхтока на вводе электроустановки;
УЗС2 – устройство защиты от сверхтока при необходимости;
УЗИП – устройство защиты от импульсных перенапряжений;
УДТ – устройство дифференциального тока

Рисунок С.4 – Пример установки УЗИП на стороне нагрузки после главного УДТ в системе TT

На рисунке C.4. показаны:

4 – главный заземляющий зажим;
5a, 5b – заземляющее соединение УЗИП, 5a и/или 5b (при необходимости);
УЗС1 – устройство защиты от сверхтока на вводе электроустановки;
УЗС2 – устройство защиты от сверхтока при необходимости;
УЗИП – устройство защиты от импульсных перенапряжений;
УДТ – устройство дифференциального тока.

Читайте также: