Какую систему заземления выбрать TN-C, TN-C-S или TT?

Правила выбора системы заземления в частном доме. их плюсы и минусы.

В настоящее время при строительстве нового дома или замены проводки в старом, электрики и хозяева стоят перед выбором системы заземления. Для современного частного сектора подходят только две системы заземления ТТ и TN-C-S. Разберём плюсы и минусы этих систем, а также их отличия.

Практически весь частный сектор запитывается от трансформаторных подстанций с глухо заземлённой нейтралью и четырёхпроводной ЛЭП. Это три фазы и PEN, объединённый рабочий и защитный ноль, по-простому объединённый ноль и земля.

При системе заземления TN-C-S (рис.1) проводник PEN на вводе повторно заземляется (ПУЭ 1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах.) и делится на PE и N. После чего уже используется 5 или 3 проводная проводка. Коммутация PEN и PE строго запрещена (ПУЭ 7.1.21. Во всех случаях в цепях РЕ и РЕN проводников запрещается иметь коммутирующие контактные и бесконтактные элементы.) Поэтому точка разделения должна стоять до коммутационного прибора.

рис.1 Система TN-C-S.

Минус системы при обрыве PEN проводника на корпусах заземлённых электроприборов может оказаться опасное напряжение. Поэтому эту систему заземления рекомендуют делать только на современных ЛЭП выполненных проводом СИП при котором обрыв только одного провода маловероятен и так же обязательно должны быть выполнены на ЛЭП повторные заземления. (ПУЭ 1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой BЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.) Эти условия сводят к нулю возможность появления опастного потенциала на корпусах электроприборов.

Система заземления ТТ (рис.2) от TN-C-S отличается только отсутствием соединения между PEN проводником и заземлением дома. Поэтому в схемах обычно PEN обозначается как N, так как PE от него мы не получаем.

рис.2 Система TТ.

1) При коротком замыкании фазы на землю на корпусах электроприборов будет опасный потенциал. (ток короткого замыкания не достаточен, что бы сработал автоматический выключатель) поэтому установка УЗО обязательна (ПУЭ 1.7.59. …… в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО.)

2) При обрыве PEN проводника на электроприборы подаётся напряжение 380 В.

Минусы системы можно нейтрализовать установкой реле контроля напряжения и УЗО. Я рекомендую использовать 2-х каскадную схему с одним селективным УЗО на весь дом и несколькими обычными УЗО на всех линиях потребителей.

ПУЭ рекомендует использовать систему TN-C-S как наиболее безопасную ( 1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены.) Поэтому если у Вас современная ЛЭП выполнена проводом СИП, то выбор системы заземления очевиден это TN-C-S, если же воздушные линии выполнены старым не изолированным проводом нужно делать ТТ.

Пример расчёта тока короткого замыкания на землю в ТТ. Величина заземления трансформаторной подстанции равна 4 Ом, заземления частного дома (сейчас набирают популярность новые модульные наборы заземления длинной 6 метров) средняя величина сопротивления такого заземления 10-15 Ом. Старые треугольники имеют показатели не лучше.

I кз = 220 В/4Ом + 10Ом = 15,7 А.

Напряжение на корпусе электроприборов будет

U = 10Ом * 15,7 А = 157 В

Даже если Вы сделаете заземление, как и на подстанции 4 Ом, ток короткого замыкания будет равен:

I кз = 220 В/4Ом + 4Ом = 27,5 А.

Напряжение на корпусе электроприборов будет

U = 4Ом * 27,5 А = 110 В

Этого тока недостаточно что бы сработал мгновенный расцепитель автоматического выключателя, а учитывая тот факт, что часть электриков устанавливают на розеточные линии АВ С25А, то и тепловой расцепитель может сработать не скоро.

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.

Система заземления tn c s или tt. Что выбрать

Что выбрать, систему заземления tn c s или tt? Не секрет, что данный вопрос будоражит умы многих. Но мы не будем сравнивать эти две системы, так как такое сравнение мягко говоря некорректно. Ошибка у многих заключается в игнорировании довольно очевидного пункта ПУЭ, регулирующего применение той или иной системы. И в данном обзоре мы подробно рассмотрим все подводные камни, о которые, к сожалению, спотыкаются даже многие электрики.

Система заземления tn c s или tt — что говорит ПУЭ

Рассматривая нормативную документацию, в первую очередь следует выделить пункт ПУЭ 1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система TT), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены.

Как видно, возможность применения системы TT ограничена. И если вы просто так, насмотревшись сравнительных роликов, захотите и сделаете TT, то это будет неправильно. Конечно, в сравнении двух систем TT и TN-S-C нет ничего плохого, но как правило такие ролики вводят в заблуждение и закладывают в ваши головы неверные выводы. Вы начинаете думать, какую бы систему выбрать. Но на самом деле выбора у вас нет, и пункт ПУЭ 1.7.59 четко об этом говорит.

Может возникнуть логичный вопрос, а что это за условия электробезопасности, которые в системе TN не могут быть обеспечены? Здесь можно ответить общими фразами — плохое состояние воздушной линии, отсутствие повторных заземлений. Но самый точный ответ, соответствует TN требованиям или нет, вы получите только у своего оператора распределительной электрической сети.

Следующий вопрос — почему так? Для этого нужно наглядно на примерах рассмотреть систему TN-C-S, в которой кто-то решил сделать TT.

Видео — система TN-C-S и TT

Система TN-C-S и TT — опасное соседство на примерах

Начнем с распределительного трансформатора. Нам известно, что общее сопротивление заземления нейтрали трансформатора и всех повторных заземлений PEN проводника воздушной линии не должно превышать 4 Ом. Сопротивление проводов воздушной линии примем 0,8 Ом. Также нам известно, что обязательное условие для системы TN (в частности TN-C-S) — наличие защитного зануления у потребителей.

Защитное зануление — это преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока. То есть простыми словами, соединяя открытые проводящие части в системе TN-C-S с PE проводником, полученным после разделения PEN, вы делаете зануление.

Теперь перейдем к самому умному в кавычках дому, в котором выполнено защитное заземление без зануления. То есть всем известная система TT. Смоделируем аварийную ситуацию с выносом потенциала на заземленные корпуса и предположим, что защитное отключение по каким-то причинам не сработало.

Что в этом случае произойдет? Цепь замкнется и будет иметь следующие пути прохождения тока:

От заземления TT к повторным заземлениям PEN проводника воздушной линии.
К заземлителю нейтрали трансформатора и в конечном счете к самой нейтрали.

А теперь представьте, что в это время человек, проживающий в доме с зануленным электрооборудованием (система TN-C-S) прикоснулся к одному из корпусов. В этом случае человек фактически превращается в повторный заземлитель и через него протекает ток. Сила тока зависит как от нагрузки в сети, сопротивления человека, обуви, пола, грунта, так и от общего сопротивления всех заземлителей нейтрали трансформатора.

Рассмотрим все на примерах:

Что мы видим? Включена нагрузка 50 Ом. Фаза в доме с системой TT попала на заземленный корпус и далее произошел вынос потенциала через заземлитель. В данном случае заземляющее устройство имеет сопротивление 4 Ом. В цепи образовался ток 24,7А, который разделился, пошел к нейтрали трансформатора через человека (сопротивление 1000 Ом) и заземлители нейтрали. С учетом существенного различия в сопротивлениях через человека пройдет ток 95 мА.

Оставим исходные данные и изменим нагрузку с 50 Ом до 10 Ом. Нагрузка — это все электроприборы включенные в сеть. 10 Ом условно соответствует трем включенным электрочайникам с мощностью 2 кВт каждого. С повышением нагрузки ток в цепи уменьшился. Также пропорционально уменьшился ток, проходящий через человека с 95 мА до 80 мА.

Следующее изменение — увеличим сопротивление заземлителя в доме с TT до 40 Ом. В этом случае проходящий через человека ток значительно снизился до 3,4 мА.

Вернем значение 4 Ом для заземлителя TT, так как многие, несмотря на использование УЗО, все же придерживаются мнения — что чем меньше, тем лучше. Но при этом в схему дополнительно введем повторные заземления PE проводника после разделения PEN на PE и N. В этом случае примем сопротивление заземлителя повторного заземления 30 Ом. Это значение из той же оперы, что и 4 Ом для TT, но на этом не будем заострять внимания. Продолжим и предположим, что имеется дополнительно 15 повторных заземлений по 30 Ом. В итоге их общее сопротивление будет 2 Ом.

Как видно дополнительные повторные заземления также снизили проходящий через человека ток до 32,8 мА.

Теперь увеличим общее сопротивление человек + обувь + пол + земля до 5000 Ом. Сила тока, проходящая через человека значительно снизилась до 6,5 мА.

Подведем итог. Несмотря на множество возможных комбинаций, в любом случае происходит вынос потенциала и опасность при прикосновении к зануленным электроприборам. Поэтому в заземленных электрических сетях до 1 кВ (система TN) запрещается применять защитное заземление в качестве единственной меры защиты от замыкания тока на корпус электроустановки, но разрешается использовать его в качестве дополнения к защитному занулению.

Для наглядности переделаем TT в TN-C-S, как требуют правила для системы TN:

Что же мы видим? Ток, проходящий через человека упал, по сравнению с предыдущим примером незначительно. Но это не аргумент. Если вы обратите внимание, ток короткого замыкания в цепи значительно возрос до 147 А. И здесь уже трудно представить ситуацию, чтобы защитное отключение не сработало моментально.

Поэтому, можно относиться как угодно к ПУЭ, но в случае чего — крайними окажетесь вы. А случаи, как вы могли заметить, могут быть разные. И если есть ограничения на применение системы заземления TT, значит нужно их обязательно учитывать.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ СВОИМИ РУКАМИ! КАКУЮ СИСТЕМУ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ВЫБРАТЬ: TT, TN-S, TN-C-S, TN-C?

В популярной за городом системе ТТ нейтральный провод N полностью изолирован от кабеля заземления РЕ, к которому подключают корпуса электрических приборов. Нейтраль нигде не должна пересекаться с заземляющим контуром. Еще одна особенность схемы – заземление местное, на прилегающей территории. Возле здания, во дворе или на приусадебном участке. Отсюда проистекают достоинства и недостатки, влияющие на выбор системы.
К преимуществам относится полный контроль со стороны собственника, арендатора или другого лица, ответственного за недвижимость. Не приходится надеяться на добросовестную работу электриков, правильно заземливших контуры по пути к потребителю. Или неправильно, что становится причиной серьезных проблем.

Кроме нехватки совести у профессионалов, повреждение заземления часто возникает по иным причинам, особенно на больших расстояниях в сельской местности. Контакты отрывает ветер, возникает преждевременная коррозия, трактора случайно задевают столбы. Металлисты ищут металлолом, где только возможно, вандалы развлекаются рубкой проводов внизу на опорах. Больше всего проблем при воздушном расположении оголенной проводки, самом популярном в настоящее время. Подземная надежнее, но ее ремонт иногда превращается в титанические раскопки, и затягивается надолго.

Главный недостаток системы заземления ТТ – владелец недвижимого имущества должен самостоятельно обеспечить соответствие нормативам или пригласить толкового специалиста. На практике это бывает трудно сделать. Нередко монтажом занимаются случайные люди с примитивными подручными инструментами.

Система ТТ используется при подключении к электросети следующих объектов:

небольших частных домов и дач;
мобильных сооружений – вагончиков, ларьков, бытовок;
малых населенных пунктов, удаленных от трансформаторных станций.

Как правило, провод РЕ обводят внутри вокруг постройки, попутно к нему подсоединяют отводы к розеткам. Желательно сделать замкнутое кольцо, тогда при разрыве в одном месте все части продолжают функционировать. Затем выводят через электрощит наружу, попутно подсоединив выключатель-автомат. Автоматика должна быть качественной, проверенной на практике. Кабель заземляют с помощью вкопанных круглых штырей с металлическими пластинами на концах. Применяют стержни диаметром не менее 14 мм (один или несколько), в том числе удобные модульные штыри.

Отраслевые авторитеты указывают в нормативах множество обязательных и желаемых параметров заземляющей сети, которые могут со временем изменяться. Это диаметр проводов, материалы для изготовления проводки, размеры подземной части, глубина вкапывания, близость к фундаменту здания и надземным сооружениям. Регулируется нормами сопротивление уходящих под землю проводников, и минимальная сила тока, при которой должен срабатывать автоматический выключатель. Срабатывание происходит при коротком замыкании, когда фаза попадает на корпус прибора. За точной и актуальной информацией следует обратиться к специальной литературе, навести справки онлайн или проконсультироваться у квалифицированного электрика.

Не так давно ТТ-заземление вообще было запрещено в России. Вахтовики и дачники монтировали его незаконно. Строителям крупных коттеджей с удобствами и инженерными коммуникациями было труднее нарушать закон. Теперь претензии государства смягчились, но лучше ознакомиться со всеми юридическими нюансами. По крайней мере, монтируя заземление своими руками Вы будете знать, на что рассчитывать в случае какой-либо проверки. Пока что официально использование ТТ-системы разрешено, если нельзя заземлить по одному из вариантов TN.

Детальное изучение темы «Система заземления TT» представляем в следующей статье: Система заземления TT! В каких случаях использовать систему заземления TT?!

Это самая сложная и дорогая заземляющая система. Необходима прокладка 5-жильного (3 фазы) или 3-жильного (1 фаза) провода от трансформаторной подстанции. Сделать такое заземление своими руками нереально, пусть им занимаются профессиональные электрики. В крайнем случае, можно пригласить специалиста, и оказать ему посильную помощь при монтаже, немного снизив цену на услуги.

В России нет строгих обязательств по переходу на TN-S. Данную схему рекомендует Ростехнадзор наряду с TN-C-S, но какой именно вариант использовать, решает потребитель. В Европе TN-S используется давно и повсеместно, более 40 лет. Поэтому европейцам проще подключить новый объект поблизости от уже работающего трансформатора.

В России нет строгих обязательств по переходу на TN-S. Данную схему рекомендует Ростехнадзор наряду с TN-C-S, но какой именно вариант использовать, решает потребитель. В Европе TN-S используется давно и повсеместно, более 40 лет. Поэтому европейцам проще подключить новый объект поблизости от уже работающего трансформатора.

Еще один нюанс – кабель необходимо проложить без случайных ошибок и преднамеренных нарушений. В частности, качественно заземлить его на подстанции. С этим у жилищных, строительных и коммунальных организаций редко бывает полный порядок.

Некоторые хозяйства откровенно мошенничают: соединяют провода N и PE где-то у входа в здание. Затем выдают получившуюся систему TN-C-S за TN-S, прописанную в документах. В таких условиях просто нет смысла заказывать TN-S-заземление со значительной переплатой за услуги. Разве что заказчик может проконтролировать весь процесс монтажа или монтирует электросеть самостоятельно. Фактически это осуществимо на предприятиях, которые располагают собственными бригадами электриков, закупают кабели оптом целыми бухтами.

При правильном исполнении TN-S-система чрезвычайно надежная и безопасная. Заземление и нейтраль разделены еще где-то далеко от потребителя, качество каждого канала теоретически очень высокое. На электрощите установлены два отдельных автомата для выходящих линий. Количество входящих автовыключателей зависит от числа подключенных фаз. При покупке и установке оборудования необходимо учитывать максимальное напряжение. По фактически сложившимся стандартам, трехфазные производственные сети работают под напряжением 380 В, однофазные бытовые (жилые, офисные) рассчитаны на 220 В.

3-жильные и 5-жильные кабели четко маркируются с помощью цвета оболочки (оплетки) проводников, цветовых сочетаний или цифро-буквенных обозначений. Не допускается произвольное использование жил. Предназначенные для заземления и нейтрали надо подключать только к соответствующим автоматам и контактам розеток.

Раскрыть все оссобенности использования самой сложной «системы заземления TN-S» мы попытаемя в другой статье, посвященной только теме: Система заземления TN-S! В каких случаях использовать систему заземления TN-S?!

Схема популярна в старых многоэтажках и частных домах, является давним советским стандартом. В розетке только 2 гнезда, настоящего заземления нет. «Сделано в СССР» отличается от евростандарта лишь толщиной штырей и шириной гнезд, из-за чего возникает чисто механическая несовместимость.

Электропроводящие корпуса приборов иногда подключают к нулевому проводу (нейтрали). Если на корпусе случайно окажется фаза, произойдет короткое замыкание со срабатыванием автомата или перегоранием плавкого предохранителя. Это действенная, но неудобная защита. Достаточно выйти из строя одному электроприбору, как отключенными от электричества оказываются все остальные. Чтобы избежать всеобщего отключения, можно установить несколько раздельных автовыключателей на электрическом щите. Особенное внимание уделяют мощным (холодильник, стиральная машина), новым с умной электроникой и специальным (лабораторное оборудование).

Для включения штекеров с тремя плоскими штырьками применяют переходники, которые решают лишь проблему механической совместимости. Заземляющий конец вилки входит в слепое пластиковое гнездо, где соприкасается только с изолятором, контакта с проводниками нет. Категорически не следует что-либо переделывать в переходнике или удлинителе, даже сопровождая изменения предупреждающими надписями. В частности, соединять нулевой провод с заземляющим. При практическом использовании это чревато быстрым возникновением короткого замыкания. Или, казалось бы, выключенный электроприбор «бьет током», если вилка питания оставлена в розетке.

TN-C-система разрешена в старом жилом фонде. Если Вы купили городскую квартиру или дом в деревне, где надо обновить проводку, и думаете, какую систему заземления выбрать, можно оставить прежнюю схему. Так будет проще и дешевле, при отсутствии приборов, особо чувствительных к качеству заземления. Достаточно купить новые кабели, розетки, выключатели и автоматы вместо изношенных. Затем установить в точности, как были установлены прежние, что легко сделать собственными руками.

Также TN-C-заземление, или фактически его отсутствие, часто устраивают нелегально. Это касается временных построек и мест, удаленных от цивилизации. Если в таежном поселке работает дизель-генератор, никаких проверок с большой земли не предвидится, то удобство с экономией выходят на первый план. Скорее всего, за пару месяцев не произойдут серьезные неприятности по причине плохого заземления. Но осторожность требуется. Оставлять сторожа полезно не только на случай посещения поселка медведем, пожары среди тайги случаются даже чаще.

Более подробно тему «Система заземления TN-C» мы раскрываем в следующей статье: Система заземления TN-C! В каких случаях использовать систему заземления TN-C?!

Рекомендуется для новых капитальных построек, где фактически нет других вариантов, какую систему заземления выбрать. Единственная альтернатива, согласно рекомендациям Ростехнадзора – это более дорогая и сложная система TN-S, монтаж которой не всякая организация сможет выполнить, тем более без нарушений. Любая проверка со стороны электриков или пожарников одобрит выбор TN-C-S.

Технические нюансы хорошо знакомы специалистам, которые теперь постоянно монтируют подобные схемы. На электрощите при вводе в здание объединяют нулевой провод и заземление. В розетке 3 гнезда, безопасность максимальная. Нейтраль N и земля PE входят в каждую комнату уже разделенными. Если необходимо подключить старый электроприбор без заземленного корпуса, вилкой с двумя контактами, применяют переходник. Третий контакт переходника входит в гнездо розетки, но не имеет продолжения, внутри не соединен с остальными. Пусть таким и остается.

В многоэтажках входной электрощит общественный, владелец каждой квартиры не имеет права что-либо там делать. За электроснабжение, обслуживание и ремонт отвечает жилищная организация. Но при поселении в новое жилье, будь оно собственное или арендованное, стоит проконтролировать наличие двух отдельных каналов на квартирном щитке. В новостройке желательно также проверить срабатывание дифавтоматов на нейтрали и заземлении. При выявлении любых нарушений следует сразу предъявить претензии, не ожидая, когда виноватыми сделают уже самих жильцов.

Строительство частного коттеджа налагает больше обязанностей на хозяев. Они отвечают за качество и состояние всей электросети, начиная от места подключения к общей линии. Проверки непременно будут, поэтому лучше заранее позаботиться о своем хозяйстве. Найти хорошего электрика, который правильно установит электрощиток, подключит кабели и бытовые приборы. Редкий хозяин сможет самостоятельно выполнить работы от «А» до «Я». Но поучиться у мастера полезно. Тогда в случае срочного ремонта не придется вызывать профессионала за солидные деньги. К тому же аварии чаще случаются ночью или на выходных.

Чем хороша TN-C-S-система, так это тем, что не нужно монтировать локальное заземление со вкапыванием металла в землю. Два провода, нейтральный и заземляющий, просто соединяются на щитке. Требования соблюдены, и расходы на установку минимальные. Проложить 3-проводный кабель только в пределах дома намного выгоднее, чем тянуть его от трансформаторной будки. Поэтому практически все потребители электроэнергии предпочитают TN-C-S-заземление вместо сомнительного TN-S.

Подробнее изучить «систему заземления TN-C-S» Вы можете в другой статье: Система заземления TN-C-S! В каких случаях использовать систему заземления TN-C-S?!

Конечно, заземление корпуса – это во многом перестраховка. Реально оно требуется лишь для некоторых моделей лабораторной техники. Подавляющее большинство бытовых электроприборов прекрасно работает по двухконтактной схеме TN-C.

Системы заземления: TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT. Обзор.

Заземление является одним из основных факторов обеспечивающих защиту от поражения электрическим током. В соответствии с главой 1.7 ПУЭ все системы заземления электроустановок можно разделить на две группы :
— системы с глухозаземленной нейтралью, к ним относятся система заземления TN (N-C, TN-C-S, TN-S) и система заземления TT;
— системы с изолированной нейтралью к ним относится система заземления IT;

Первая буква аббревиатуры указывает на характер заземления источника питания, а вторая — на характер заземления открытых проводящих частей электроприемника:

T (от франц. terre — земля) — заземлено;
N (от франц. neutre — нейтраль) — соединение с нейтралью источника питания (зануление);
I (от франц. isolé — изолированный) — изолировано от заземления.

Так же в статье встречаются следующие аббревиатуры:

N — функциональный (рабочий) ноль — нулевой проводник используемый для подключения электроприемника.
PE — защитный ноль — защитный проводник предназначенный для заземления корпусов электрооборудования.
PEN — проводник совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.

Теперь подробно разберем перечисленные типы систем заземления.

Система заземления TN

Система TN — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания посредством нулевых защитных проводников (п.1.7.3. ПУЭ).

Как уже было написано выше система TN подразделяется на следующие системы (подсистемы): TN-C, TN-C-S, TN-S.

Система заземления TN-C

Система TN-C — это система , в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении. То есть при данной системе применяется общий PEN-проводник который используется как для подключения электроприемников так и для зануления их открытых проводящих частей (корпусов).

Система заземления TN-C схема:

Как видно на схеме при данной системе выполняется зануление токопроводящих корпусов электрооборудования, это необходимо для того, что бы при замыкании фазного провода на корпус электроприемника, вследствие его обрыва или повреждения изоляции, произошло короткое замыкание которое, в свою очередь, привело бы к срабатыванию защитной аппаратуры (автоматического выключателя) и отключению напряжения.

Главным недостатком системы TN-C является утеря ее защитных функций в случае отгорания (обрыва) PEN-проводника, при этом на зануленном корпусе электрооборудования может возникнуть опасный для жизни электрический потенциал.

Из-за недостаточной степени защиты в настоящее время данная система не применяется, однако она все еще встречается в зданиях старой постройки. При реконструкции старых зданий система заземления TN-C заменяется на систему TN-C-S или TN-S.

Система заземления TN-C-S

Система TN-C-S — это система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания. Другими словами при данной системе имеется PEN-проводник который, в определенной части этой системы, разделяется на нулевой рабочий (N-проводник) и нулевой защитный (PE-проводник).

Согласно пункту 1.7.135 ПУЭ В месте разделения -проводника на нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. -проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного -проводника.

Таким образом схема системы заземления TN-C-S будет иметь следующий вид:

Примечание: перемычка между шинами должна иметь сечение не менее сечения -проводника.

Данная система более надежна и обеспечивает более высоки уровень электробезопасности чем система TN-C, кроме того система TN-C-S обеспечивает защиту от обрыва нуля, а ее устройство обходится немногим дороже системы системы TN-C.

Однако эта система так же имеет существенный недостаток — при повреждении PEN проводника на участке сети между источником питания и зданием на всех корпусах электрооборудования соединенных с PE проводником появится опасный для жизни электрический потенциал.

Для предотвращения такого развития событий при системе TN-C-S выполняется повторное заземление PEN проводника, как показано на схеме.

Благодаря невысокой стоимости устройства системы TN-C-S и ее хорошими защитными характеристиками в настоящее время эта система получила наиболее широкое применение.

Система заземления TN-S

Система TN-S — это система , в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Система заземления TN-S схема:

Данная система обеспечивает высокий уровень безопасности, т.к. при ней исключена возможность возникновения опасного электрического потенциала на корпусах электрооборудования при повреждении питающей линии.

Однако система TN-S не получила широкого распространения ввиду своего главного недостатка — высокой стоимости, которая обусловлена необходимостью выполнения подключения электроустановок потребителей к источнику питания пятью проводами при трехфазном подключении либо тремя проводами при однофазном подключении, при этом отечественная энергетика ориентирована на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения, это значит, что при решении выполнить подключение по системе TN-S присоединение к существующим сетям электроснабжения будет невозможно, для такого подключения необходимо будет вести отдельную пятипроводную линию от источника питания (трансформаторной подстанции).

Система заземления TT

Система — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Система заземления TT схема:

В соответствии с пунктом 1.7.59. ПУЭ питание электроустановок по системе , допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе не могут быть обеспечены. Кроме того в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:

где а — ток срабатывания защитного устройства; a — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников — заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.

Система заземления IT

Система — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.

Система заземления IT схема:

Система IT применяется, как правило, в электроустановках специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования безопасности, например лаборатории, угольные шахты, также может применяться в больницах для аварийного электроснабжения и освещения и т.п

Системы заземления

30 апреля 2018 08:27:00
Просмотров: 9628

Обустройство систем заземления необходимо при монтаже и эксплуатации сетей освещения, различных электроустановок и электрооборудования. В соответствии с нормативными документами, при эксплуатации электрооборудования может использоваться только искусственные системы заземления, спроектированные в соответствии с особенностями объекта или электроустановки.

Обозначения в системах заземления

В обозначениях систем используются латинские буквы:

T (земля);
N (нейтраль или функциональный ноль);
I (изолированный);
C (соединение защитного и функционального «ноля»);
S (раздельное применение во всей сети защитного и функционального «ноля»).

В обозначениях систем первая буква определяет тип заземления источника питания, вторая буква указывает тип заземления открытых компонентов электроприемника.

Правильно спроектированное и реализованное заземление является одним из базовых условий обеспечения электробезопасности объектов, на которых эксплуатируется бытовое или промышленное электрическое оборудование. При выполнении заземления необходимо руководствоваться требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Две категории систем заземления

В соответствии с ПУЭ все виды заземления разделяются на две категории. В первую входят системы, в которых нейтраль изолирована (пример – IT). Во вторую — системы, в которых нейтраль является глухозаземленной (пример — TN и ее подсистемы: TN-S, TN-C, TN-C-S).

TN: система заземления с глухо заземленной нейтралью

В данной системе защита производится путём соединения глухо заземленной нейтрали с неизолированными компонентами электроустановки. В системе заземления TN проводником является РЕ, то есть «нулевой» проводник. То есть при её обустройстве корпусные экраны и детали электропотребителей, проводящие ток, должны быть подключены к общему «нулю» — проводнику, который соединен с нейтралью.

Функциональный «ноль» в данном случае обозначается буквой «N», а совмещение «нулевого» функционального и защитного проводника – «PEN». У данной системы заземления есть три подвида TN-C-S, TN-C и TN-S. Отличия между ними заключаются в разных способах подключения проводников «PE» и «N».

В этой системе не применяется метод заземления нейтрали при помощи дугогасящего реактора, который в других типах систем используется в качестве компенсаторного устройства.

TN-C: система с рабочим и защитным «нулём» в одном проводнике

Стандартная TN-C система заземления – это 4-проводная схема подачи тока с «нулевым» и тремя фазными проводами. Данная система подразумевает совмещение нулевых рабочих и защитных проводника в одно на всём протяжении. Другими словами, в TN-C PEN-проводник общий, он применяется и для подключения приёмников тока и для «зануления» их корпусов (открытых токопроводящих компонентов).

«Зануление» корпуса нужно на случай повреждения изоляции либо обрыва фазного провода, при которых может произойти его замыкание на корпус. При такой схеме это приведет к срабатыванию автоматики, которая отключит напряжение.

У TN-C есть недостатки. Наиболее критичным минусом этой системы заземления является отсутствие схем защиты при отгорании или механическом повреждении (обрыве) «нуля». В такой ситуации на корпусах оборудования и устройств создаётся напряжение, которое представляет угрозу для жизни. Еще один недостаток заключается в том, что в ней не используется заземляющий проводник PE — то есть розетки, которые к ней подключены, не заземлены, что приводит к необходимости занулять любое подключаемое электрооборудование.

Важно! Тем, кто проживает в доме, в котором используется система заземления TN-C, нужно знать – при вынужденном присоединении к нулю бытовых приборов в ванных комнатах нельзя применять дополнительные линии уравнивания потенциалов.

На текущий момент TN-C морально устарела. Она до сих пор используется в частных домах и зданиях, построенных в начале и середине XX века. Также она может использоваться там, где степень риска незначительна – к примеру, в уличном освещении.

TN-S: эффективно, но дорого

TN-S, в сравнении с системой заземления TN-C представляет собой более современную, эффективную и безопасную систему, в которой глухозаземленная нейтраль трансформатора (либо генератора) применяется для подключения проводников с «нулём» на стороне источника тока. При её использовании исключен риск возникновения высокого напряжения на корпусах электрического оборудования – даже в том случае, если линия питания будет повреждена.

Между тем есть две причины, из-за которого TN-S не получила широкого распространения в России. Первая – российская энергетика в основном ориентирована на 4-проводные схемы 3-фазного электроснабжения. Вторая причина заключается в дороговизне использования системы заземления TN-S.

При монтаже в ходе подключения трех фаз нужно будет использовать 5 проводов для присоединения оборудования к источнику питания. При однофазном подключении потребуется 3 провода. Из-за распространенности в России 4-проводных схем для трех фаз применение TN-S будет нецелесообразно, так как в этом случае нужно будет протягивать от трансформаторной подстанции отдельную линию, состоящую из 5 проводов.

В новой редакции ПУЭ, а также в ГОСТ Р50571 есть указание о монтаже системы TN-S на объектах, требующих высокой степени электробезопасности. Также в данных регламентирующих документах предписывается ее обустройство при строительстве и капитальном ремонте зданий.

TN-C-S: соединение комбинированного «PEN» с глухозаземленной нейтралью

TN-C-S представляет собой распространенную систему заземления, которая обеспечивает более высокий уровень электробезопасности, чем TN-C и при этом менее затратна, чем TN-S. Принцип этого типа подключения – в подаче питания с применением комбинированного «PEN», который соединяется с глухозаземленной нейтралью. При входе в здание он разделяется на защитный ноль («PE») и проводник, который на стороне электропотребителя выполняет функцию «N», то есть рабочего ноля.

В соответствии с требованиями ПУЭ (пункт 1.7.135), в точке, где разделяется рабочий и защитный ноль, должны быть использованы шины или зажимы для соединенных проводников. Комбинированный «PEN» нужно подключать к шине или зажиму защитного ноля «РЕ».

Согласно пункту 1.7.135 ПУЭ В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного — проводника. При этом сечение перемычки, расположенной между шинами, не должно быть меньше сечения комбинированного PEN.

Плюсы: система заземления TN-C-S надежнее TN-C: она исключает риск обрыва нуля, при этом затраты на её обустройство будут лишь немногим выше, чем на эту устаревшую систему.

Минусы: отгорание или излом провода PEN на протяженности линии от объекта до подстанции приводит к образованию на поверхности электроприборов напряжения, опасного для жизни. Из-за этого при обустройстве системы TN-C-S необходимо обеспечить надежную защиту от повреждения комбинированной линии PEN.

Система заземления TT: новинка в российской энергетике

Данная система подразумевает «глухое» заземления нейтрали линии питания. При этом заземление открытых частей электроустановки, способных проводить ток, производится с использованием устройства, которое «автономно» от глухозаземленной нейтрали. При 3-фазном подключении напряжение передается по 4 проводам, в которых четвертый представляет собой «N», то есть функциональный ноль. На стороне электропотребителя монтируется заземлитель (чаще всего модульно-штыревой). Затем к заземлителю производится соединение проводников защитного ноля, которые соединяются с корпусными компонентами.

На территории РФ система заземления TT разрешена сравнительно недавно. Она получила широкое распространение в воздушных линиях электропередач, которые используются для электроснабжения сельской местности, дачных, коттеджных поселков и других загородных поселений. Еще одно направление использования этой системы – это линии электроснабжения объектов временной мобильной торговли в городских условиях.

ТТ стала удачной заменой системы TN-C-S, которая в указанной области применения не гарантирует надежность защиты комбинированного «PEN».

При применении такого типа заземления необходимо обустройство защиты от попадания молнии. Также нужно использовать специальную автоматику, обеспечивающую защитное отключение. Еще один момент – в ПУЭ есть указание по использованию системы заземления ТТ – подача тока на электроустановки с её применением практикуется только тогда, когда не может быть обеспечена электробезопасность в системе TN.

IT: система заземления с изолированной нейтралью «I»

Двумя основными особенностями этой системы является наличие линии защитного заземления («Т») и автономной нейтрали «I». При использовании IT для передачи тока от источника к электропотребителю используется минимум проводов. При этом необходимо обеспечить надежность присоединения к заземлителю всех компонентов корпусов электрооборудования, способных проводить ток. Еще одним нюансом системы заземления IT является отсутствие функционального ноля «N» на линии источник тока – электропотребитель.

Источник: gk-rosenergo.ru