Система tn c s: TN-С, TN-C-S, TN-S, ТТ, IT

Система TN-S — самая безопасная система заземления

Система TN-S — самая безопасная система заземления

В этой статье мы расскажем вам, почему система TN-S считается самой безопасной.

По сравнению с такими системами заземления как TN-C и TN-C-S, система заземления TN-S отличается особой надежностью и безопасностью. Данная система появилась и начала набирать популярность еще в 40-е годы, получив первое широкое распространение на территории Европы, где по сей день продолжает оставаться заслуженно востребованной.

В России система заземления TN-S также все чаще используется, и год за годом все сильнее конкурирует с остальными, менее надежными, системами заземления, поскольку считается на сегодняшний день наиболее безопасной и качественной из всех известных подходов к устройству заземления в потребительских электросетях, особенно в жилых домах.

Несмотря на то, что стоимость монтажа системы TN-S дороже остальных (просто в силу необходимости прокладывать более дорогостоящие многожильные кабеля), тем не менее именно ее выбирают исходя из требования обеспечить наибольшую безопасность для людей, о чем будет подробно разъяснено далее.

Суть в том, что однофазные и трехфазные электрические сети на самом деле всегда нуждаются в трехжильных и пятижильных питающих кабелях, поскольку в идеале в однофазной сети от источника к потребителю необходимо проложить три проводника (фазный, нейтральный N и защитный проводник PE), а для трехфазной сети это будет уже пять проводников (три фазных — A, B, C, нейтральный N и защитный проводник PE).

Так вот, в системе TN-S главный заземлитель расположен на трансформаторной подстанции, а отделенные друг от друга в кабеле проводники N и PE тянутся от него, от самой подстанции, — к потребителю, и дополнительного заземления на стороне потребителя монтировать уже не нужно.

Таким образом, с системой заземления TN-S оборудование у потребителя всегда будет максимально защищено, а самого человека от поражения электрическим током защитят дифавтоматы и устройства защитного отключения, для монтажа и подключения которых оказываются доступны сразу все необходимые проводники в одном кабеле.

Причем регулярно контролировать состояние контура заземления у себя дома обывателю уже не придется. Кстати, высокочастотные помехи от работающих пылесосов и дрелей будут не страшны силовым линиям в такой системой заземления.

Напомним, что та же устаревшая система заземления TN-C имеет совмещенные проводники PE и N в одном проводнике — PEN, что ставит людей под угрозу поражения электрическим током. Так или иначе, в целях обеспечения безопасности систему заземления TN-C все равно приходится дорабатывать, хотя изначально к системе TN-C прибегают из соображений экономии.

В итоге система заземления TN-C принципиально уступает по качеству и надежности системе TN-S. Не даром ПУЭ (пункт 1.7.132) склоняет потребителей к необходимости категорически отказаться от использования системы заземления TN-C в пользу более безопасной и надежной TN-S (или в крайнем случае TN-C-S).

Система заземления TN-C-S немного лучше чем TN-C, поскольку в ней присутствует разделение нулевого, заземленного на подстанции, проводника PEN — на нулевой и защитный (N и PE) проводники, однако точка данного разделения обычно находится на вводно-распределительном устройстве самого здания.

Таким образом, очевидный и ключевой недостаток системы TN-C-S заключается в том, что в случае обрыва PEN проводника при нарушении изоляции может случиться пробой на корпус электрического прибора, что опять же поставит человека под угрозу поражения электрическим током. Вот почему наиболее безопасной считается система заземления TN-S, где защитный проводник надежно заземлен и идет сразу в кабеле вместе со всеми остальными проводниками.

Ранее ЭлектроВести писали, что Киевский городской совет поддержал выделение в бюджете средств в сумме 40 млн гривен на систему мониторинга качества атмосферного воздуха в столице. Система будет включать 27 стационарных постов и мобильную лабораторию.

По материалам: electrik.info.

Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TN-С-S: y_kharechko — LiveJournal

В Интернете и, в частности, в Дзен опубликовано много статей, дезинформирующих читателей о системах TN-C, TN-C-S, TN-S, TT, IT. Анализ некоторых статей с грубыми ошибками опубликован мной см. :
«Системы заземления TN-C (S) для чайников …» – дезинформация от Заметки Электрика;
«Системы заземления для чайников: TN-S, TN-C, TN- C-S и TT …» – дезинформация от Заметки Электрика;
«Виды заземления: TN-C и TN-S, TN-C-S, TT и IT …» – дезинформация от Строительный журнал САМаСТРОЙКА;
«Системы заземления для чайников: TN-S, TN-C, TN-C-S и TT …» – дезинформация от Электрика для всех;
Авторы не знают современные требования к системам TN-C, TN-C-S, TN-S, TT, IT. Они ссылаются на устаревшие требования ПУЭ, в которых допущены многочисленные ошибки (см. статью ПУЭ, глава 1.7: системы).
При этом авторы демонстрируют незнание терминологии и требований ПУЭ. Они не способны корректно информировать читателей, нанося им существенный вред своей дезинформацией.
Рассмотрим, что представляет собой система TN-C-S, как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TN-C-S.

В своде правил СП 437.1325800.2018 (см. статью СП 437. 1325800.2018 не пригоден для проектирования электроустановок зданий) система TN-C-S определена так:

Процитированное определение сформулировано мной на основе следующих требований ГОСТ 30331.1 (см. статьи О новом ГОСТ 30331.1–2013, О переиздании ГОСТ 30331.1–2013):

Эти требования были уточнены мной (курсив) на основе предложений, изложенных в книге Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий.

При типе заземления системы TN-C-S (см. рис. 1 и 2) заземлена одна из частей источника питания, находящихся под напряжением, обычно – нейтраль трансформатора. Открытые проводящие части электроустановки здания имеют электрическое соединение с заземлённой частью источника питания, находящейся под напряжением. Для обеспечения этого соединения в низковольтной распределительной электрической сети обычно применяют PEN-проводники, а в электроустановке здания используют защитные проводники PE. В системе TN-C-S возможно также применение PEN-проводников в головной части электроустановки здания. При этом в электрических цепях остальной части электроустановки здания используют защитные проводники.
При типе заземления системы TN-C-S PEN-проводник всегда разделяют на защитный и нейтральный проводники в какой-то точке электроустановки здания. Это разделение может быть произведено на вводе в электроустановку здания – на вводном зажиме или на защитной шине вводно-распределительного устройства (рис. 1). Так следует делать в электроустановках жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений. См. статью Выполнение защитных проводников в системах TN-S, TN-C-S и TT.
PEN-проводник может быть разделён также на вводном зажиме или на защитной шине другого распределительного устройства, которое соединено с ВРУ посредством распределительной электрической цепи, имеющей PEN-проводник в составе своих проводников (рис. 2).

Рис. 1. Система TN-C-S трёхфазная четырёхпроводная. PEN-проводник разделён на вводе в электроустановку здания: 1 – заземляющее устройство источника питания; 2 – заземляющее устройство электроустановки здания; 3 – открытые проводящие части; 4 – защитный контакт штепсельной розетки

Рис. 2. Система TN-C-S трёхфазная четырёхпроводная. PEN-проводник разделён для части электроустановки здания: 1 – заземляющее устройство источника питания; 2 – заземляющее устройство электроустановки здания; 3 – открытые проводящие части; 4 – защитный контакт штепсельной розетки

При применении типа заземления системы TN-C-S в электроустановках зданий можно обеспечить более высокий уровень электрической безопасности, чем при использовании типа заземления системы TN-C. Больший уровень электробезопасности, прежде всего, достигается вследствие использования в электроустановках зданий отдельных защитных проводников, по которым в нормальных условиях протекают токи утечки (см. статью Понятие «ток утечки»). Их значения существенно меньшие значений токов нагрузки, которые обычно протекают по PEN-проводникам. Незначительные электрические токи оказывают меньшее негативное воздействие на электрические контакты в цепях защитных проводников. Поэтому вероятность потери непрерывности электрической цепи у защитного проводника существенно меньше, чем у PEN-проводника.
В настоящее время систему TN-C-S повсеместно применяют на территории нашей страны. Для реализации системы TN-C-S используют существующие и новые низковольтные распределительные электрические сети, воздушные и кабельные линии электропередачи которых имеют три фазных проводника и PEN-проводник. На основе этих сетей можно также реализовать системы TN-C и TT.
Электроустановку индивидуального жилого дома обычно подключают к низковольтной распределительной электрической сети. PEN-проводник линии электропередачи следует разделять на вводе в электроустановку индивидуального жилого дома (рис. 1). Подробнее о ВРУ см. статью Вводно-распределительное устройство для электроустановки индивидуального жилого дома.
Если трансформаторная подстанция встроена в здание, то электроустановку здания целесообразно выполнить с типом заземления системы TN-S, поскольку система распределения электроэнергии не будет иметь линии электропередачи.

См. также статьи:
Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TN-S;
Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TN-С;
Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TT;
Как выполнить электроустановку здания с типом заземления системы IT;
Как в части электроустановки здания выполнить систему IT;
Как выполнить системы TN-C, TN-C-S и TT при подключении к одной распределительной электрической сети;
Как реконструировать электроустановку старого многоквартирного жилого дома в систему TN-С-S.

TN-C, TN-C-S, TN-S, TT, IT

По мере того, как растут экономические показатели и совершенствуются различные технические решения, порой приходится отказываться от привычных технологий и разрабатывать что-то более современное, безопасное и надежное. К таким решениям относятся различные системы заземления, широко применяемые в быту и на производстве. В этой статье рассмотрим пять таких систем, которые до сих пор можно встретить на различных объектах. На технические и эксплуатационные вопросы по системам заземления отвечает ТКП 339-2011.

Пожалуй, еще во времена Эдисона и Доливо-Добровольского, подаривших миру коммерчески выгодные решения для постоянного и переменного тока, инженеры, врачи и обычные горожане начали задумываться о безопасности электрических сетей. Поэтому всего лишь спустя четверть века, а именно в 1913 году, миру была предложена первая система заземления. Изначально на принимаемые технические решения для защиты электрооборудования от коротких замыканий и защиты человека от поражения током сильно влияла доступность металла для проводников. С течением времени появились и стали применяться системы заземления, обеспечивающие надежную работу электроприемников и безопасность для человека.

Существует три основных вида систем заземления, некоторые из которых подразделяются на свои подсистемы. Эти системы – TN, TT, IT. Начнем с первой.

Первой рассмотрим TN – систему заземления с глухозаземленной нейтралью источника N, в которой открытые для доступа токопроводящие элементы электрических установок присоединяются к нейтрали с помощью нулевых защитных проводников, обозначаемых PE. Существует три варианта исполнения такой системы:

TN-C, или TN-Combined (комбинированная). При таком исполнении по всей длине линии роль защитного и рабочего нуля играет один проводник, то есть на всем протяжении от подстанции до электроприемников протянут четырехжильный кабель: три фазы и совмещенный проводник PEN. При такой системе открытые токопроводящие части электроустановок (например, корпус двигателя, выключателя или трансформатора) подключаются (зануляются) к нейтрали подстанции или генератора. Именно эта система была первой в истории. Если происходит замыкание фазы на корпус такого оборудования, то КЗ отключается предохранителями или выключателями, питающими данное оборудование. До отключения КЗ корпус будет находиться под напряжением, что означает опасность получить удар током.

Преимущество у данной системы одно – экономия материала. Недостатков масса, перечислим их:

— вынос потенциала на корпуса другого оборудования при КЗ;

— возрастание напряжения в 1,73 раза для однофазных приемников при обрыве нуля;

— при существовании в токе гармоник, кратных трем (обычное дело в современном мире, наполненном цифровой электроникой), ток в нулевом проводнике принимает опасно высокие значения;

— высокая опасность пожара, так как происходящие однофазные КЗ порождают высокие токи;

— непригодность для установки устройств защитного отключения (УЗО) или автоматов дифференциального тока (АВДТ).

Вследствие этого было создано решение, призванное избавить заводы и людей от таких неприятных последствий.

Этим решением было создание системы TN-C-S (Combined, Separated – комбинированная и разделенная). Здесь проводник PEN начинается на подстанции, но в некоторой точке (например, до вводного автомата) он разделяется на PE (защитный) и N (рабочий). Такую систему применяют при модернизации электросетей, сконструированных по системе TN-C. Такая система лишена недостатков TN-C, касающихся электробезопасности.

TN-S – в этом случае нулевой и защитный проводники разделены на всей длине линии. Такая система используется при проектировании современных сетей до 1 кВ. Как и в случае предыдущего решения, становится возможным использование УЗО и дифавтоматов. Теперь замыкание фазы на корпус не представляет угрозы здоровью.

Вторым типом систем заземления является система TT. Здесь нейтраль источника также заземлена, но электропроводные корпуса оборудования присоединяются к своему, независимому от источника, заземлению.

Такая система создается, когда, например, домик в деревне подключили к модульному заземлению. Из-за меньшего сопротивления заземления, к которому могут подключаться металлические корпуса, токи однофазных КЗ здесь гораздо выше, чем в системах TN, и для обеспечения безопасности людей обязательно требуется установка УЗО. На промышленных предприятиях такая система обычно применения не имеет, хотя из-за отсутствия возможности передачи потенциала по проводнику PE (ввиду его отсутствия) эта система создает наименьшее количество помех и наибольшую безопасность.

Третьей рассмотрим систему IT, где нейтраль источника не заземлена или заземлена, но через большое сопротивление (сотни или тысячи Ом). Токопроводящие части установок, к которым имеется беспрепятственный доступ, присоединены к своему, отдельному заземляющему устройству, а защиту от прикосновения обеспечивает УЗО. Однофазные замыкания на землю вызывают повышение напряжения в 1,73 раза и небольшое возрастание токов, поэтому такую систему используют там, где прерывание питания на отключение КЗ недопустимы.

Однако при эксплуатации таких сетей требуется уметь точно и быстро находить место повреждения, так как в рассматриваемых сетях без резистивного заземления при КЗ возможны перенапряжения.

В этой статье неоднократно упоминалась защита от КЗ и утечек, или дифференциальных токов. Как убедиться, что на вашем предприятии в случае короткого замыкания или обрыва провода не пострадает ни оборудование, ни персонал? Все очень просто: обращайтесь в ТМРсила-М за проведением электрофизических измерений!

 

Главное отличие систем заземления TN-C-S и ТТ для частного дома. | Электрик со стажем.

Заземление в доме

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

Здравствуйте дорогие подписчики и читатели моего канала.

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:

TN-C-S и ТТ.

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.

Различие четвёртое:

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.

Мой канал не называется «писатель со стажем», если кому то не нравится подача материала, делайте замечания, давайте советы, я буду учиться у Вас. Задавайте вопросы и оставляйте комментарии, вступайте в дискуссию. До следующих встреч.

Системы заземления типа TN-S, TN-C, TN-C-S | ENARGYS.RU

Прежде чем разбираться в типах заземление, нужно правильно понять, что оно из себя представляет. Ведь при упоминании этого слова, у большинства в сознание всплывает картинка: идущая по фасаду здания металлическая лента, которая присоединяется к вбитому в землю стержню.

К сожалению такое малое знание о заземление ведет к тому, что часто встречаются ситуации, когда пытаясь найти в помещение отвод для заземления и не найдя его, совершаются ошибочные действия. А именно попытки произвести заземление путем подсоединения третьего провода к различным металлически предметам. Особенно при установке стиральной машинки. Это могут быть трубы отопления, стояки и что-то иное.

А ведь в принципе, действие это понятно, ведь считается, что трубы идут через землю и значит, что электричество уйдет туда. Но не все так радужно. Такой способ заземления очень опасный. Ведь если случится ситуация при которой произойдет электропробой на корпус стиральной машины, то электрические удары могут получить все люди, которые в этот момент принимали ванну или просто пользовались краном. При этом в любой из квартир расположенных по стояку. А это может привести к летальному исходу.

Что такое заземление?

Поэтому чтобы производить заземление необходимо хорошо разбираться в этом деле и все делать согласно требованиям безопасности.

Что же такое заземление? По периметру здания вбивается ряд металлических стержней. Между собой они соединяются металлическими полосами. Так образуется контур заземления. К нему подсоединяется оборудование или электроустановки. Это и будет называться заземлением электроустановки (оборудования).

Существуют два вида заземления:

1. Защитное – эти видом обеспечиваются все дома, к которым подведено электричество;
2. Рабочее – присутствует на всех зданиях, оно служит главным образом для защиты от ударов молнии.

Чтобы организовать собственную систему подключения заземления, нужно определить тип системы заземления, которое подключено в конкретном здании. Существует общая точка, в которой соединяются обмотки трансформатора. Она имеет свое название – нейтраль или еще ее называют нулевая точка. Такое название получено из-за того, что при стабильной работе потенциал нагрузки равен всегда нулю.

Существует три типа заземления:

1. TN;
2. ТТ;
3. ІТ.

Чтобы понять, что они обозначают надо сделать расшифровку входящих в них букв. Первая буква будет обозначать, какой характер имеет заземление:

• Т – нулевая точка (нейтраль) – соединена с землей;
• I – все части проводящие ток, подвергнуты изоляции от земли.

По второй букве, можно определить какой характер заземления имеют открытые проводящие части входящих в здание электроустановок:

• T – существующие части связанны с землей, вне зависимости от того какого характера существует связь;
• N – части электроустановок связаны напрямую с землей, а для заземления потребителей существует отдельный PEN проводник.

Рассматривать их все стоит только при необходимости. Так как основным типом заземления, которое характеризуется низковольтностью – это до одной тысячи вольт. При этом используется система TN. Она включает в себя три подвида. Они имеют также буквенную аббревиатуру (буквенное обозначение систем заземления):

1. TN-C;
2. TN-S;
3. TN-C-S.

Следует расшифровать эти понятия.

Таблица 1.

C	S	C-S
В данном случаи нулевое защитное и рабочие проводники совмещены в одном проводнике по всей длине (PEN-проводник).	нулевой рабочий проводник (N)и нулевой защитный проводник (РЕ) –имеют разделение.	PEN проводник будет разделен на определенном участке сети на два раздельных PE и N проводника.

И так следует поподробнее рассмотреть эти три подтипа.

Система заземления TN-С

Система заземления TN-C распространена по всей территории бывшего СССР. И встречается практически во всех многоквартирных домах получивших название высших партийных деятелей.

В данной системе оба нулевых проводника (защитный и рабочий) объединены в один провод, имеющий название PEN. Далее провод подводился к распределительному устройству дома.

В данном случае существующая схема имеет следующий вид:

Схема системы заземления TN-C

По такой схеме видно, что имеются 2 вида проводки:

• однофазная – имеет два провода;
• трехфазная – имеет четыре провода.

В данном случае так распространенная сейчас евроразетка с заземляющим контактом просто бесполезна. Так как подсоединять его не к чему. Вообще такое тип подключения принято называть – занулением. Плюсом TN-C является то что он очень прост и дешев. Такое заземление защищает только от сверхтоков, в данном случае срабатывают автоматические выключатели. А вот устройства защитного отключения оказываются неработоспособными.

Опасен такой тип заземления тем, что при однофазном коротком замыкании зачастую происходит возгорание проводки. Но есть и еще большая опасность возможность от обрыва PEN проводника, еще это называется – отгорание нуля. В этом случае фазное напряжение появляется на корпусе электрооборудование. Такая ситуация случается из-за того, что происходит превышение норм потребление заложенных при проектировании.

В настоящее время применение такого типа заземления запрещено для новых строительств.

Система заземления TN-S

Система заземления TN-S. В данном случае нулевые проводники разделены на всем своем пути. Проще говоря, до источников потребления в доме или квартире прокладываются два провода. Это рабочий ноль (N) и защитный ноль (РЕ). В таких сетях также имеется угроза возникновения пробоя на корпус электрооборудования, что является угрозой для жизни.

Схема имеет такой вид:

Схема системы заземления TN-S

Но в отличие от TN-C заземления в данном случае имеется возможность использовать устройство защитного отключения. Благодаря этому такая система становится более безопасной.

В данной системе обрыв рабочего нуля не выводит на корпус фазное напряжение. Существенный недостаток TN-S заключается в ее дороговизне. Используется она преимущественно в странах западной Европы в частности в Великобритании.

Схема заземления TN-C-S

Попытки сделать систему TN-C более безопасной и при этом не сделать ее излишне дорогой. Так появилась система, которая соединила в себе TN-C и TN-S. В данной системе до входа в здания идет один общий РЕN проводник, который разделяется на два отдельных нуля – защитный и рабочий. Они подвергаются повторному заземлению.

К сожалению, на территории России и СНГ модернизацию заземление системы TN-C начали проводить сравнительно недавно. А вот в большинстве западных стран и США такая замена имела системный характер и началась в 60-е года прошлого века. При системе заземления TN-C-S, однофазная проводка имеет три провода, а трехфазная пять проводов.

Схема подсоединения TN-C-S заземления (при невозможности ее использовать применяют ТТ заземление):

Схема системы заземления TN-C-S

В данном случае в квартире к розетке подходят три провода. Благодаря этому появляется возможность подключить заземляющий контакт евророзетки. При использовании устройства защитного отключения на участке с TN-S обеспечивает хорошую безопасность. Но вот на участке TN-C имеется возможность отгорание нуля и выхода фазного напряжения. В этой ситуации должна использоваться дополнительная система уравнивания потенциалов. Но, к сожалению не все ее используют при замене электроснабжения в домах старой постройки.

Как преобразовать систему TN-C в систему TN-C-S

В большинстве старых домов и квартир используется двухпроводная электрическая сеть (система TN-C). В такой системе нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в один по всей сети. Система TN-C не соответствует современным нормам и требованиям по электробезопасности. Эксплуатация электрических сетей, построенных по системе TN-C, связана с повышенным риском как для человека, так и для строения. Понятно, что полностью заменить все компоненты сети не всегда возможно. Как же обеспечить безопасную эксплуатацию электрических сетей с наименьшими потерями? Самым простым и практичным вариантом является преобразование системы TN-C в систему TN-C-S.

Система TN-C-S позволяет безопасно эксплуатировать современные приборы с трехконтактными вилками (евровилками), а также использовать современные средства защиты, такие как УЗО.

Общие понятия

Для более чёткого понимания и восприятия материала рассмотрим два типа электрических сетей. Внешняя питающая электросеть — линии электропередач (ЛЭП), по которым электроэнергия поступает к нам в дом.

На фото ниже показан фрагмент городской воздушной линии электропередачи, питающей жилые дома по моей улице. В типовом случае используют четыре изолятора (ролика) закреплённых на опоре. Три верхних изолятора используют для фазных проводников (обозначены L1, L2, L3) и нижний изолятор используют для нулевого рабочего проводника (обозначен буквой N). При однофазном питании в жилой дом электроэнергия поступает по двум проводам (на фото показана отходящая линия (L1 — N), при трёхфазном электроснабжении в жилой дом электроэнергия поступает по 4 проводам, т. е. используются все четыре провода.

Таким образом, городская воздушная линия (ВЛ) представляет собой четырёхпроводную систему (обозначаемую комбинацией букв TN-C), в которой проводник N (в современной терминологии PEN) совмещает в себе функции рабочего и защитного проводника. Данная система (TN-C), несмотря на её существенные недостатки, для внешних питающих сетей разрешена к применению. Но вот использовать её внутри жилых помещений согласно действующим нормативным документам нельзя.

Внутренняя (внутридомовая) электрическая сеть — лектрическая сеть, проложенная внутри дома, посредством которой обеспечиваются электроэнергией потребители в жилом доме и в хозяйственных постройках, а также освещение помещений дома и хозяйственных построек.

Как отмечалось выше, использовать систему TN-C внутри жилых строений запрещено. К использованию разрешена лишь система TN-C-S. Причин достаточно:

• Невозможность системы TN-C обеспечить требуемую электробезопасность для жильцов дома и безопасность самого строения.
• Невозможность использования (по крайней мере, полноценного) современных устройств защитного отключения.
• Невозможность правильного и безопасного подключения современных бытовых приборов (телевизор, стиральная машина, холодильник и т. д.).

Для наглядности рассмотрим подключение к внутридомовой электросети современной бытовой техники, имеющей трёхконтактную вилку (в обиходе называют евровилкой). При однофазном питании жилого дома в дом приходит два провода (фазный и нулевой), как показано на фото выше. Для правильного и безопасного подключения бытовой техники, оборудованной евровилкой, требуется три провода, фазный (L), нулевой рабочий (N) и защитный (PE). Что и показано на фото ниже слева.

Таким образом, в случае подключения бытовой техники к двухпроводной электропроводке оборудование работать будет. Такое подключение современной бытовой техники характерно для старых многоквартирных домов. Но в этом случае возникает реальная угроза поражения электрическим током. Почему? Если посмотреть на схему подключения внутри самого устройства (стиральная машина, холодильник и т. д.), то мы увидим, что третий защитный провод (PE), идущий от вилки, подключён к корпусу оборудования. На фото справа показано подключение защитного проводника внутри сварочного аппарата (обведено белым кругом). Аналогично подключаются и прочее электрооборудование (стиральная машина, холодильник и т. д.). За счет такого подключения корпус электроприбора всегда защищён от появления на нём высокого (фазного) напряжения. Так как в случае повреждения (пробоя) изоляции и появления фазного напряжения на корпусе прибора, сработает защитный автомат (либо по току короткого замыкания, либо по току утечки) и отключит неисправный прибор. Тем самым исключается возможность поражения человека электрическим током при неисправном оборудовании.

К сожалению, на практике ситуация такова:

• Люди мирятся (либо вынуждены мириться) с возможной опасностью поражения электрическим током при использовании в доме устаревшей (двухпроводной) электрической сети.
• Начинают пытаться «решать проблему» народными методами.

Так, например, в сети Интернет высказывается идея объединить (соединить между собой) контакты проводников N и PE в розетке. Тем самым, якобы, корпус электроприборов будет занулён, и будет обеспечена безопасность жильцов. Делать этого категорически нельзя, так как вероятность поражения электрическим током существенно возрастает. Чтобы понять почему, рекомендую посмотреть мою статью «Электромонтажные работы в доме — по британскому стандарту».

Таким образом, для правильного безопасного подключения электрооборудования в доме с возможностью использования современных защитных устройств (УЗО), требуется модернизация (реконструкция) электрической сети в жилом доме.

Преобразование системы TN-C в систему TN-C-S

Основные моменты по модернизации внутридомовой электросети представим следующим образом:

• При однофазном питании жилого дома (квартиры) необходимо перейти от двухпроводной внешней сети (проводники L, PEN) к трёхпроводной сети внутри дома (проводники L, N, PE).
• При трёхфазном питании и наличии в доме однофазных потребителей (что практически всегда имеет место) необходимо перейти от четырёхпроводной внешней сети (L1, L2, L3, PEN) к пятипроводной сети внутри жилого строения (L1, L2, L3, N, PE).

Для наглядности рассмотрим процесс разделения PEN проводника в виде следующей условной картинки:

Как видно из рисунка, процесс разделения проводника PEN на два раздельных проводника (PE и N), как при однофазном вводе, так и при трехфазном, по сути, одинаков. Хотя, нужно отметить, что при трёхфазном вводе в дом, подключение трёхфазных потребителей (например, циркулярной пилы или бетономешалки) будет отличаться от подключения однофазных потребителей (телевизор, холодильник и т. д.)

Возвращаясь к нашему рисунку, отметим следующее:

Для того чтобы правильно выполнить преобразование системы TN-C в систему TN-C-S, необходимо выполнить и учесть ряд требований:

1. Правильно выбрать место разделения PEN проводника в электроустановке.
2. Не допускать присоединения проводников N и PE (в точке разделения) под один болт.
3. После разделения проводника PEN на проводники PE и N в электроустановке, последние не должны иметь электрического контакта между собой.
4. Защитный проводник PE ни при каких обстоятельствах не должен иметь разрывов в цепи или установленных в этой цепи коммутационных аппаратов.

Важно также понимать и учитывать, что система TN-C-S является комбинацией систем TN-C и TN-S.

Т. е. на участке до точки разделения в электроустановке (на рисунке точка разделения обозначена шинкой) она сохраняет все недостатки, присущие системе TN-C.

Практическое выполнение работ

Выбор места разделения PEN проводника в электроустановке

Наиболее оптимальным местом разделения PEN проводника являются:

1. Во вводном шкафу на фасаде дома.
2. В учётно-распределительном шкафу внутри жилого дома.

Кроме того, при выполнении работ нужно учитывать тот факт, что в зависимости от материала, из которого сделан шкаф (токопроводящий или диэлектрический), выполнение работ будет несколько отличаться. Поэтому мы рассмотрим выполнение работ для обоих случаев (в металлическом шкафу и в пластиковом боксе).

Разделение PEN проводника в учетно-распределительном металлическом шкафу

С учётом удобства выполнения работ, экономии материалов (четырёхжильный кабель был в наличии, пятижильный кабель необходимо было покупать), я разделение PEN проводника делал в учётно-распределительном шкафу внутри дома.

Основные фрагменты выполнения работ представлены на фото ниже, как и краткие к ним пояснения.

Основание, на котором выполнен монтаж оборудования, представляет собой металлическую (стальную, токопроводящую) конструкцию, которая крепится в стальном шкафу посредством четырёх (токопроводящих) шпилек.

Пояснение к фото:

1. — место присоединения проводника PEN, который заводится в дом в составе силового медного кабеля (4×10 мм2) и крепится к стальному основанию учетно-распределительного шкафа.

2. — медный монтажный провод (сечением 10 мм2), который обеспечивает электрическое присоединение проводника PEN к шинке (4).

3. — присоединение монтажного провода 2 должно быть надёжным и тщательно выполненным. В данном случае в точке 3 оно выполнено винтом, а в точке 1 присоединяется посредством опресованного наконечника, закреплённого на шпильке стального основания шкафа под гайку.

4. — главная заземляющая шинка (4). Из особенностей отмечу следующее. К стальному основанию шинка прикреплена двумя винтами. Основание в месте присоединения шинки должно быть зачищено от заводской краски (для лучшего контакта). Количество свободных винтов (мест) у главной заземляющей шинки для подключения защитных PE проводников групповых потребителей лучше взять с запасом (на фото ниже показаны места 1-11 для подключения).

Кроме того, для надёжного присоединения стального корпуса учетно-распределительного шкафа к заземляющему контуру, я использовал отдельный дополнительный проводник (заводится в шкаф снизу и крепится к нижней шпильке основания шкафа) от основной системы уравнивания потенциала, что более детально показано на фото ниже.

Присоединение дополнительного PE проводника в нижней части шкафа выполнено аналогично вышеописанному.

Момент разделения общего PEN проводника на два раздельных самостоятельных проводника N и PE показан в фотоподборке ниже. На что важно обратить внимание?

Стальное токопроводящее основание соединено с проводником PEN. Для разделения мы использовали:

• правую верхнюю шпильку шкафа — для защитного проводника PE (фото слева)
• левую верхнюю шпильку шкафа — для нулевого (рабочего) проводника N (фото справа)

Таким образом, соблюдено требование о недопустимости использования в месте разделения общего болта

5. — шинка нулевого (рабочего) проводника.

Как мы знаем, после разделения проводники PE и N не должны пересекаться (иметь электрический контакт) между собой. Чтобы обеспечить выполнение данного условия, использовалась шинка нулевого проводника, выполненная на диэлектрическом основании, с креплением на динрейку.

После разделения PEN проводника, для подключения потребителей мы будем использовать:

Для подключения однофазных потребителей — три проводника:

• Фазный проводник (L), который берём с отходящего группового автомата.
• Нулевой (рабочий) проводник (N), который берём с нулевой шинки.
• Защитный проводник (PE) берём с главной заземляющей шинки.

Особенности подключения трёхфазных потребителей

При трёхфазном вводе, после выполнения разделения мы получили 5-проводную систему. Но, в отличие от однофазных потребителей, мы используем не все проводники из возможных, а только четыре проводника из пяти: три фазных проводника (L1, L2, L3) и защитный проводник PE.

Ниже на фото наглядно показано, откуда и как можно запитать однофазные и трёхфазные потребители.

Разделение PEN проводника в пластиковом боксе

Ниже на фото показан пример разделения PEN проводника в пластиковом боксе. Из особенностей отмечу следующее. Шинка 1 и шинка 2 предустановленны в боксе заводом изготовителем. В принципе, их достаточно для того, чтобы выполнить разделение. Дополнительная шинка 3 использована с целью удобства выполнения работ при распределении нагрузок по групповым потребителям.

Перечень основного оборудования, установленного на динрейку (слева — направо):

• 1 — двухполюсный автомат
• 2 — однофазный счётчик
• 3 — устройство защиты многофункциональное (УЗМ-50) для защиты от перенапряжений
• 4 — групповое УЗО в количестве 2 единиц. Первое УЗО и два отходящих автомата (4, 6) используются для защиты потребителей в жилом доме. Второе УЗО и отходящий автомат (7) используются для защиты потребителей в хозяйственных постройках

Для подключения групповых потребителей, например в жилом доме, будем использовать:

• С отходящего автомата 5 (или 6) берём фазу (L).
• С шинки 1 получим рабочий (нулевой) проводник (N).
• С шинки 3 возьмём защитный проводник (PE).

Важный момент: для подключения потребителей, расположенных вне дома, будем использовать следующее подключение:

• С отходящего автомата 7 берём фазу (L).
• С шинки 1, как и выше, получим рабочий (нулевой) проводник (N).
• А вот защитный проводник (PE) будем брать со второго УЗО (4), крайний справа на фото.

Т. е. использовать в качестве защитного проводника подключение с шинки 3, как в предыдущем случае, для потребителей расположенных вне дома — недопустимо, так как данные потребители защищены своим УЗО и своим автоматом.

Выводы

После выполнения работ по преобразованию системы TN-C в систему TN-C-S в частном доме, домовладелец получает следующие преимущества:

1. Можно правильно и безопасно подключить все современные электробытовые приборы в доме.
2. При правильном применении и использовании устройств защитного отключения (УЗО), в частности:

• Использования пожарного УЗО на вводе в дом.
• Использование отдельных УЗО для групповых и отдельных потребителей и розеточных групп.

Мы можем получить почти идеальную с точки зрения безопасности систему электроснабжения жилого дома.

1. Последний, очень важный момент, на который мало кто обращает внимание. Только после преобразования системы TN-C в систему TN-C-S, возможно использование системы уравнивания потенциалов в электроустановке жилого дома в целях безопасности жильцов дома и самого строения. При этом отметим следующий момент. Защитный проводник PE, который мы использовали для безопасного подключения бытовой техники, помимо своей основной функции в случае использования системы уравнивания потенциалов внутри дома, дополнительно выполняет функцию уравнивания потенциалов между естественными токопроводящими частями дома (строительными конструкциями, инженерными коммуникациями) и токопроводящими частями электроприборов (корпус стиральной машины, холодильника и т. д.).

Система заземления TN-C-S | Личный блог Александра Некрасова

Искусственное заземление – главный элемент электробезопасности. На протяжении всего знакомства человечества с трехфазным электричеством были предложены различные схемы заземления, которые можно разделить на две группы:

• с изолированной от земли нейтралью – схемы IT;
• с глухозаземленной нейтралью, подключенной к контуру заземления точкой соединения обмоток трансформатора источника питания – схема TT и TN.

Каждая из схем подачи электроэнергии имеет свои особенности, благодаря которым находит свое применение, например:

• заземление IT применяется на высокоответственных и опасных объектах;
• схеме ТТ с повторным заземлением отдают предпочтения в условиях плохих линий электропередач.

Наибольшее распространение получили схемы заземления TN, представленные тремя подсистемами.

Преимущества схемы TN-C-S

Приблизиться к этому вопросу нам поможет краткий взгляд на все подсистемы группы TN.

Система TN-C одна из самых старых. Нулевой и заземляющий проводники в этой схеме объединены и заменены PEN проводником, таким образом, для передачи электроэнергии потребителю достаточно всего четырех проводов. Явная экономия явилась главной причиной популярности этой системы в Советском Союзе, однако, отказ от нее обусловлен основным недостатком системы – при обрыве PEN провода резко возрастала возможность появления опасных потенциалов на корпусах электроприборов, вплоть до линейного напряжения.

Этого недостатка лишена более безопасная система TN-S, у которой электроэнергия передается по 5-типроводному кабелю, где нулевой и заземляющий провод разделены. При такой схеме обрыв нулевых проводников не вызывает появления линейного напряжения на корпусах приборов, и система считается более безопасной.

Сегодня система TN-S, распространенная в Европе еще с довоенных времен признана самой совершенной. Правда, осуществить быстрый переход на нее в масштабах страны невозможно ни физически, ни экономически – слишком велик жилой фонд, построенный с использованием устаревшей системы. Компромиссным решением признано использование подсистемы TN-C-S, объединяющую в себе экономичность TN-C и повышенную безопасность TN-S. Это главное преимущество «гибридной» схемы, среди других можно назвать:

• сравнительную простоту реализации;
• относительную экономичность;
• более высокий уровень безопасности.

Практическая реализация

Осуществляется переход с системы TN-C на TN-C-S путем разделения PEN проводника на входе вводно распределительного устройства (ВРУ). С этой целью на вводе организуется две шины: PE и N. Шина N предназначена для подключения нулевых проводов, шина PE – защитных проводников, таким образом после разделения получается схема, аналогичная TN-S и внутреннюю проводку при однофазном подключении следует проводить трехжильным кабелем (фаза, ноль, земля).

Практически это выглядит следующим образом. Приходящий от трансформаторной подстанции PEN проводник подключается на главную заземляющую шину (ГЗШ), к ней же подключается дополнительный заземляющий контур, нулевая шина N соединяется с ГЗШ перемычкой. При этом необходимо соблюдать следующие условия.

• Нулевую шину необходимо устанавливать на изоляторах, в то время как на шины РЕ это условие не распространяется.
• Использование коммутирующих устройств в цепях PE и PEN категорически запрещено.
• После разделения соединение нулевых проводов с проводником PE не допускается. Получаемая в результате разделения PEN проводника сеть TN-C-S максимально приближена к европейским требованиям электробезопасности.

Типы распределительных систем для электроснабжения — Bender

Тип системы электроснабжения	Ваши преимущества	Недостатки
SELV или PELV (безопасное сверхнизкое напряжение или защитное сверхнизкое напряжение)	• Отсутствие потенциальной опасности при контакте	• Ограниченная мощность, если развертывание оборудования должно быть рентабельным • Особые требования к токовым цепям
Защитная изоляция	• Максимальный уровень безопасности • Можно комбинировать с другими типами систем	• Двойной изоляция оборудования • Рентабельность только для малых нагрузок • Изоляционный материал представляет опасность возгорания при тепловых нагрузках
IT-система	• Обеспечивает ЭМС • Повышенная готовность: просто сообщается о первой неисправности Отключение в случае второй неисправность • Низкий ток утечки на землю в небольших системах • Влияние на соседей сокращается количество установок, что, в свою очередь, упрощает заземление. • Небольшие технические затраты на установку кабелей и проводов. • Использование соответствующих устройств упрощает поиск неисправностей.	• Оборудование должно иметь универсальную изоляцию для измерения напряжения между внешними проводниками. • Для проводов N требуется устройство защиты от перенапряжения. • Потенциальные проблемы с отключением от сети при втором замыкании на землю.
Система TT	• Обеспечивает ЭМС • Защита зависит от мощности короткого замыкания системы • Небольшие технические усилия для установка кабеля и проводника • Напряжение прикосновения может варьироваться от одной области к другой • Может сочетаться с системой TN	• Совместимо только с низкими номинальными мощностями из-за использования GFCI • Требуются регулярные функциональные испытания • Рабочее заземление комплекс (≤ 2 Ом). • Эквипотенциальное соединение обязательно для каждого здания
Система TN-C	• Простота установки • Низкие материальные затраты	• Не благоприятствует ЭМС • Строительные паразитные токи и низкочастотные магнитные поля делают систему несовместимой для использования в зданиях, в которых размещается информационное оборудование • Риск для жизни и здоровья в случае поломки PEN • Повышенный риск электрических пожаров
Система TN-CS	• Экономичный компромисс для зданий, в которых нет информационных технологий оборудование.	• Не благоприятствует ЭМС • Возможны низкочастотные магнитные поля
Система TN-S	• Дружественна к ЭМС • Низкое повышение напряжения в исправных фазах	• Повышенные затраты на инженерное обеспечение безопасности при удаленном множественном питании • Риск многократного заземления остается незамеченным

Определение стандартных схем заземления

Различные схемы заземления (часто называемые типом энергосистемы или схемами заземления системы) характеризуют метод заземления установки после вторичной обмотки трансформатора СН / НН и средства, используемые для заземления открытых проводящих частей. питаемой от него установки НН

Выбор этих методов определяет меры, необходимые для защиты от опасностей косвенного контакта.

Система заземления квалифицирует три изначально независимых выбора, сделанных проектировщиком системы распределения электроэнергии или установки:

• Тип подключения электрической системы (как правило, нейтрального проводника) и открытых частей к заземляющему электроду (ам)
• Отдельный защитный проводник или защитный проводник и нейтральный проводник, являющийся одним проводником
• Использование защиты от замыканий на землю коммутационных аппаратов максимальной токовой защиты, которые снимают только относительно высокие токи короткого замыкания, или использование дополнительных реле, способных обнаруживать и сбрасывать небольшие токи замыкания изоляции на землю

На практике эти варианты сгруппированы и стандартизированы, как описано ниже.

Каждый из этих вариантов обеспечивает стандартизированные системы заземления с тремя преимуществами и недостатками:

• Подключение открытых токопроводящих частей оборудования и нейтрального проводника к заземляющему проводу приводит к эквипотенциальности и снижению перенапряжений, но увеличивает токи замыкания на землю
• Отдельный защитный проводник стоит дорого, даже если он имеет небольшую площадь поперечного сечения, но гораздо менее вероятно, что он будет загрязнен падениями напряжения, гармониками и т. Д.чем нейтральный проводник. Также исключаются токи утечки в посторонних проводящих частях
• Установка реле защиты от остаточного тока или устройств контроля изоляции намного более чувствительна и позволяет во многих случаях устранять неисправности до того, как произойдет серьезное повреждение (двигатели, пожары, поражение электрическим током). Предлагаемая защита, кроме того, не зависит от изменений в существующей установке

Система TT (заземленная нейтраль)

(см. рис. E3)

Одна точка источника питания подключена непосредственно к земле. Все открытые и посторонние проводящие части подключаются к отдельному заземляющему электроду на установке. Этот электрод может быть или не быть электрически независимым от электрода истока. Две зоны воздействия могут перекрываться, не влияя на работу защитных устройств.

Системы TN (открытые токопроводящие части, подключенные к нейтрали)

Источник заземлен как для системы TT (см. Выше).В установке все открытые и посторонние проводящие части подключены к нейтральному проводу. Ниже показаны несколько версий систем TN.

Система TN-C

(см. , рис. E4)

Нейтральный проводник также используется в качестве защитного проводника и называется PEN ( P защитный провод E arth и N eutral) проводник. Эта система не разрешена для проводов менее 10 мм ² или переносного оборудования.

Система TN-C требует эффективного эквипотенциального окружения внутри установки с рассредоточенными заземляющими электродами, расположенными как можно более равномерно, поскольку PEN-проводник одновременно является нейтральным проводником и в то же время несет токи дисбаланса фаз, а также 3 ^rd порядка гармонические токи (и их кратные).

Следовательно, PEN-проводник должен быть подключен к нескольким заземляющим электродам в установке.

Осторожно: В системе TN-C функция «защитный провод» имеет приоритет над «функцией нейтрали».В частности, PEN-провод всегда должен быть подключен к заземляющей клемме нагрузки, а для подключения этой клеммы к нейтральной клемме используется перемычка.

Рис. E4 — Система TN-C

Система TN-S

(см. , рис. E5)

Система TN-S (5 проводов) обязательна для цепей с поперечным сечением менее 10 мм. ² для переносного оборудования.

Защитный провод и нейтральный провод разделены. В подземных кабельных системах, где существуют кабели в свинцовой оболочке, защитным проводником обычно является свинцовая оболочка.Использование отдельных проводов PE и N (5 проводов) обязательно для цепей с поперечным сечением менее 10 мм ² для переносного оборудования.

Рис. E5 — Система TN-S

Система TN-C-S

(см. рис. E6 и рис. E7)

Системы TN-C и TN-S могут использоваться в одной установке. В системе TN-CS система TN-C (4-х проводная) никогда не должна использоваться после системы TN-S (5-проводная), поскольку любое случайное прерывание нейтрали на восходящей части приведет к прерыванию цепи. защитный провод в выходной части и, следовательно, опасность.

Рис. E6 — Система TN-C-S

Рис. E7 — Подключение провода PEN в системе TN-C

IT-система (изолированная или заземленная через сопротивление нейтраль)

IT-система (изолированная нейтраль)

Не выполняется преднамеренное соединение между нейтральной точкой источника питания и землей (см. Рис. E8).

Рис. E8 — IT-система (изолированная нейтраль)

Открытые и посторонние проводящие части установки подключены к заземляющему электроду.

На практике все цепи имеют сопротивление утечки на землю, поскольку идеальная изоляция отсутствует. Параллельно с этим (распределенным) резистивным трактом утечки существует распределенный путь емкостного тока, оба пути вместе составляют нормальное полное сопротивление утечки на землю (см. , рис. E9).

Рис. E9 — Полное сопротивление утечки на землю в системе IT

Пример (см. Рис. E10)

В трехфазной трехпроводной системе низкого напряжения 1 км кабеля будет иметь полное сопротивление утечки из-за C1, C2, C3 и R1, R2 и R3, эквивалентное сопротивлению заземления нейтрали Zct от 3000 до 4000 Ом, без учета фильтрующие емкости электронных устройств.

Рис. E10 — Импеданс, эквивалентный сопротивлению утечки в IT-системе

IT-система (нейтраль с заземленной через сопротивление)

Импеданс Zs (порядка 1000–2000 Ом) постоянно подключен между нейтральной точкой обмотки низкого напряжения трансформатора и землей (см. Рис. E11). Все открытые и посторонние проводящие части подключены к заземляющему электроду. Причины этой формы заземления источника питания заключаются в том, чтобы зафиксировать потенциал небольшой сети относительно земли (Zs мало по сравнению с полным сопротивлением утечки) и снизить уровень перенапряжений, таких как передаваемые скачки напряжения от обмоток среднего напряжения, статические заряды и т. д.по отношению к земле. Однако это приводит к небольшому увеличению уровня тока первого короткого замыкания.

Рис. E11 — IT-система (нейтраль с заземленной через сопротивление)

Типы систем заземления — Что означает заземление TT, IT и TN?

Стандарты, используемые для систем заземления Определения

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

Стандарт IEC 60364 определил три типа систем заземления, а именно системы TT, IT и TN. Поскольку IEC публикует международные стандарты для всех электрических, электронных и связанных с ними технологий и является ведущей международной организацией в своей области, IEC 60364 является документом высшего уровня, который информирует о стандартах для электроустановок низкого напряжения во всем мире.Следовательно, три типа систем заземления, определенные в IEC 60364, также признаны во многих национальных стандартах. BS 7671: 2008, также известный как 17-е издание Правил электропроводки IEE, — это британский стандарт, опубликованный в январе 2008 года, используемый в Великобритании и других странах. Аналогичным образом, Индийский стандарт IS 732: 1989 (R2015) используется в Индии для электрических установок.

Следите за нашими обновлениями в LinkedIn

Типы систем заземления

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

• TT
• IT
• TN — TN-C, TN-S, TN-CS

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

Номенклатура

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

Вторая буква относится к потребляющему оборудованию, которое необходимо заземлить.

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

В первой букве : «T означает, что начальная точка источника надежно заземлена. , который обычно находится в непосредственной близости от обмотки.
I обозначают, что начальная точка и обмотка изолированы от земли. Начальная точка обычно связана с индуктивным сопротивлением или сопротивлением. Емкостный импеданс никогда не используется ».

А для вторая буква , “T означает, что потребитель надежно заземлен независимо от метода заземления источника.
N означает, что провод с низким импедансом отводится от заземления в источнике и направляется непосредственно к потребителю для конкретной цели заземления потребляющего оборудования.
S означает, что нейтральный проводник, проложенный от источника, отделен от проводника защитного заземления, который также проложен от источника. Это означает, что для трехфазного потребителя необходимо проложить пять проводов.
C означает, что нейтральный проводник и провод защитного заземления являются одним и тем же проводником. Это означает, что для трехфазного потребителя необходимо проложить четыре провода ».

Проще говоря:

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

I = изолированный

N = нейтральный

S = отдельный

C = объединить

Наиболее распространены системы TT и TN.Некоторые страны, например Норвегия, используют ИТ-систему. В таблице ниже приведены примеры систем заземления, используемых для общественного распределения (потребители низкого напряжения) в нескольких странах.

Система заземления TT ​​

В этом типе системы заземления подключение к источнику питания напрямую подключается к заземлению, а конец нагрузки или монтажные металлоконструкции также напрямую подключаются к земле. Следовательно, в случае воздушной линии обратным путем для линии будет масса земли.Нейтральный и заземляющий проводники должны быть разделены во время установки, поскольку распределитель мощности обеспечивает только нейтраль питания или защитный провод для подключения к потребителю.

Система заземления IT

Распределительная система не имеет заземления или имеет только высокоомное соединение. Основная особенность системы заземления IT заключается в том, что в случае короткого замыкания между фазами и землей система может продолжать работать без перебоев.Такая ошибка называется «первой ошибкой». Таким образом, обычная защита от заземления для данной системы не эффективна и этот тип не предназначен для электроснабжения потребителей. Система заземления IT используется для систем распределения электроэнергии, таких как подстанции или генераторы.

Система заземления TN-S

В этой системе заземляющий и нейтральный проводники разделены по всей распределительной системе. Защитный проводник — это металлическое покрытие кабеля, питающего установку.Все открытые токопроводящие части установки подключаются к этому защитному проводу или через главный зажим заземления установки.

Система заземления TN-C

Нейтраль и защитное заземление объединены в один провод по всей системе. Все открытые и токопроводящие части установки подключены к PEN-проводу. Согласно пункту 8 (4) Правил электробезопасности, качества и непрерывности электроснабжения 2002 года, «Потребитель не должен совмещать нейтральную и защитную функции в одном проводе в установке своего потребителя».

TN-C-S Система заземления

Нейтраль и защитное заземление объединены в одном проводе в части системы. Этот тип заземления также известен как многократное защитное заземление. PEN-проводник системы питания заземляется в двух или более точках, и может потребоваться заземляющий электрод в месте установки потребителя или рядом с ним. Все открытые проводящие части установки подключаются к PEN-проводнику через главную клемму заземления и нейтраль, и эти клеммы соединяются вместе.

Здесь вы можете ознакомиться с нашим широким ассортиментом оборудования для заземления, заземления и заземления. Вы можете связаться с нами , если вам нужно предложение или у вас возникнут дополнительные вопросы относительно продуктов, необходимых для заземления, заземления или соединения.

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

Введение в основы молниезащиты и заземления и Стандарты (IEC 62305 и UL 467)

Проектирование системы молниезащиты и продукция

Устройства защиты от перенапряжения (SPD)

Зоны молниезащиты и их применение для выбора SPD

Как устроен грозозащитный разрядник Работа?

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

Энергетические системы и поляризация — журнал Compliance Magazine

Коллега недавно спросил, что означают обозначения «IT» и «TN» для систем распределения энергии. «Система распределения электроэнергии» — это все части электрической системы между «основным источником энергии» и входным оборудованием потребителя.

Для целей этого обсуждения «основной источник питания» — это вторичная обмотка распределительного трансформатора, где выходное напряжение — это напряжение использования, обычно принимаемое равным 100, 120, 127, 220, 230 или 240 вольт.

Существует три основных системы распределения электроэнергии: TN, TT и IT. В системе TN существует три варианта: TN-S, TNC и TN-C-S. Мы рассмотрим, что означают эти обозначения и как они влияют на безопасность системы и продуктов, подключенных к системе.

Также мы определим «поляризацию» применительно к системе распределения электроэнергии и безопасности продукции.

А еще мы обсудим заземление системы распределения электроэнергии.

Вот что означают буквы:

T = терра (земля)

N = нейтраль (нейтральный провод энергосистемы)

I = полное сопротивление (значение не указано)

C = комбинированный S = отдельный

Терра (или земля) буквально означает тело Земли.Для целей данного обсуждения это означает электрическое соединение с землей посредством заземляющего стержня, закопанного в землю.

Нейтраль означает нейтральный проводник энергосистемы. Есть два определения. Обычно нейтральный проводник является общей точкой трехфазного четырехпроводного («звездообразного») основного источника питания. Это первое определение.

В двух из трех систем, TN и IT, нейтральный проводник соединен с землей с помощью заземляющего стержня.Отсюда у нас есть второе определение: нейтральный проводник — это тот, который подключен к земле. Это определение важно, поскольку оно используется для идентификации нейтрального проводника

.

(В Национальном электротехническом кодексе провод заземления также обозначается как «идентифицированный» провод. Нейтральный провод «идентифицируется» по цвету изоляции. В США и Канаде цвет белый. В Европе цвет синий.)

Импеданс означает, что полное сопротивление последовательно подключено между нейтральным проводником и заземляющим стержнем.Я слышал, что значение этого импеданса составляет от 1000 до 10000 Ом.

Комбинированный означает, что функцию двух проводников выполняет (объединяет в) один проводник.

Отдельный означает, что функцию двух проводников выполняет (отдельно) каждый из двух проводников.

В обозначениях энергосистемы используются две буквы: TN, TT и IT. Первая буква указывает на способ заземления нулевого проводника. Вторая буква указывает на способ заземления защитного проводника.Теперь мы можем определить три основные системы распределения электроэнергии.

TN : Нейтраль системы TN подключена к заземляющему стержню, а защитный проводник подключен к нейтрали. Система TN является преобладающей в США и Канаде.

Преимущество системы TN — очень низкий импеданс между защитным проводом и нейтральным проводом, что обеспечивает работу устройства максимального тока.

Недостатком системы TN является то, что в точке замыкания на землю возникает падение напряжения на защитном проводе.Это увеличивает потенциал доступных заземленных частей относительно земли, что может привести к поражению электрическим током.

Недостатком системы TN в США является то, что нейтраль заземлена в двух или более местах, одно из которых находится у основного источника питания, а другое — у служебного входа. Это означает, что земля параллельна нейтрали, и что часть нейтрального тока будет течь по земле.

В свою очередь, сигнальные заземления между зданиями (или даже между частями зданий) также могут нести часть нейтрального тока (который является причиной пожаров в некоторых изделиях).

TT : Нейтраль системы TT подключена к заземляющему стержню, а защитный проводник подключен к собственному, отдельному заземляющему стержню. Система TT является преобладающей в Великобритании.

Преимущество системы TT состоит в том, что она преодолевает недостаток системы TN. Поскольку защитный проводник имеет собственное отдельное заземление, доступные заземленные части системы всегда находятся под потенциалом земли, даже в случае неисправности.

Недостатком системы TT является то, что полное сопротивление между защитным проводом и нейтральным проводником не обязательно низкое, что ставит под угрозу работу устройства максимального тока.

IT : Нейтраль IT-системы подключена к импедансу, который соединен с землей, а защитный проводник подключен к собственному, отдельному заземляющему стержню. (Импеданс составляет 1000 Ом или больше.)

ИТ-система является преобладающей во Франции, Норвегии и других странах.

Одним из преимуществ системы IT является то, что она преодолевает недостаток системы TN. Поскольку защитный проводник имеет собственное отдельное заземление, доступные заземленные части системы всегда находятся под потенциалом земли, даже в случае неисправности.

Еще одно преимущество IT-системы состоит в том, что в случае замыкания на землю система намеренно остается работоспособной, то есть устройство максимального тока не срабатывает до второго замыкания на землю. (Часто в системе используется монитор замыкания на землю, так что при возникновении замыкания на землю срабатывает аварийный сигнал и можно предпринять корректирующие действия.)

Недостатком системы IT является то, что при замыкании на землю напряжение относительно земли изменяется. Например, рассмотрите различные напряжения относительно земли в трехфазной распределительной системе, имеющей 220 вольт между фазой и нейтралью и 380 вольт между фазами в таблице 1.

Напряжение IT
Фаза	Нормальные условия	Условия замыкания на землю
N — Земля	0 вольт	220 вольт
A — Земля	220	0 (замыкание на землю)
B — Земля	220	380
C — Земля	220	380
А — Н	220	220
Б — Н	220	220
К — Н	220	220
А — Б	380	380
А — С	380	380
B — C	380	380

где
N = нейтраль
A = фаза A
B = фаза B
C = фаза C

Таблица 1

(Обратите внимание, что напряжения фаза-нейтраль и фаза-фаза не изменяются.Поскольку все оборудование соединено между собой по схеме «фаза-нейтраль» или «фаза-фаза», все оборудование продолжает нормально работать, даже если в системе есть замыкание на землю.)

Давайте теперь посмотрим на варианты системы TN.

TN-S : Система TN-S имеет отдельные нейтральный и защитный проводники по всей системе.

Это обычная система в США и Канаде.

TN-C : Система TN-C объединяет нейтральный и защитный проводники по всей системе.

TN-C-S : Система TN-C-S включает часть системы с комбинированными нейтральным и защитным проводниками и часть системы с отдельными нейтральным и защитным проводниками.

Это нормально для домашних хозяйств в США, где сушилки и плиты, подключенные к розетке, имеют нейтраль, подключенную непосредственно к корпусу сушилки или плиты.

Обратите внимание, что независимо от системы, TN, TT или IT, схема заземления нейтрали в значительной степени не влияет на конструкцию продукта.

Некоторые органы власти склонны беспокоиться о номинальном напряжении компонентов, подключенных к сети, заземленной в тех случаях, когда оборудование предназначено для подключения к системе IT. Они обеспокоены тем, что эти компоненты подвергаются более высокому напряжению между фазой и землей, возникающему во время замыкания на землю в системе.

Некоторые органы власти также склонны беспокоиться о величине тока утечки там, где оборудование предназначено для подключения к ИТ-системе. Опять же, их беспокоит более высокое напряжение между фазой и землей, возникающее во время замыкания системы на землю.

Некоторые органы власти склонны беспокоиться об электрической прочности и испытательном напряжении высокого напряжения в цепях электросети, в которых оборудование предназначено для подключения к системе IT. Однако обратите внимание, что величина переходных перенапряжений не обязательно изменяется из-за замыкания фазы на землю.

А теперь перейдем к поляризации. Для целей этого обсуждения поляризация — это идентификация одного или нескольких выводов системы питания, будь то нейтральный вывод или фазный вывод.Как мы видели, все проводники системы распределения электроэнергии идентифицированы.

По большей части нейтральный провод — даже если он обычно заземлен — рассматривается как фазный провод.

Как уже упоминалось, система TN-C объединяет нейтральный проводник с защитным проводом. В системах и оборудовании TN-C для безопасности важно соблюдать поляризацию, т. Е. Чтобы нейтраль в оборудовании была соединена с нейтралью в системе питания.Рассмотрим домашнюю электрическую сушилку, металлический корпус которой подключен к нейтральному выводу сетевого шнура. Во избежание поражения электрическим током обязательно подключать нейтраль сушильной машины только к нейтрали питания. Необходимо соблюдать полярность.

В США лампы, использующие розетки на базе Эдисона, должны быть снабжены поляризованными вилками. Нейтральный полюс вилки подключается к корпусу розетки. Это означает, что корпус винта, будучи доступным, находится под потенциалом земли.Это повышает безопасность розетки на базе Эдисона.

Поляризация может использоваться для повышения безопасности оборудования, когда оба полюса источника питания не используются одинаково.

Поляризация через розетки несовместима в различных системах распределения электроэнергии. В США и Канаде поляризация сохраняется в розетках на 120 вольт и 15 ампер за счет того, что один контакт шире другого. Более широкое лезвие — нейтральный проводник. (Обратите внимание, что клемма заземления не обеспечивает поляризацию.)

В Великобритании поляризация в розетке на 13 ампер поддерживается тремя положениями лезвия L, N и E. Схема подключения обозначается маркировкой на вилке. Обратите внимание, что для двухпроводных вилок требуется фиктивная клемма заземления как для поляризации, так и для активации жалюзи в розетке.

В Австралии и Новой Зеландии поляризация поддерживается за счет угловой ориентации лезвия. Схема подключения обозначается маркировкой на вилке.

Поляризация не поддерживается европейскими розетками Schuko, французскими, датскими и швейцарскими розетками.Обратите внимание, что французские, датские и швейцарские вилки можно вставлять только в одном направлении. Но полярность подключения к розетке не соблюдается. Будьте осторожны, чтобы не предположить, что только потому, что вилка может быть вставлена ​​в розетку только в одном направлении, она является поляризованной.

БЛАГОДАРНОСТИ

• Эту тему предложил Рон Веллман из HP Corporate Product Rules.
• Системы TN, TT и IT определены в МЭК 364 и повторены в МЭК 950.
• Для получения дополнительной информации о заземлении нейтрали см. Стандартное руководство для инженеров-электриков , Дональд Г.Финк и Х. Уэйн Берри, редакторы. Издано Книжной Компанией Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-020975-8.

Copyright 1995 Ричард Нут Первоначально опубликовано в Информационном бюллетене по безопасности продукции, Vol. 8, No. 5, December 1995

Ричард Нут — консультант по безопасности продукции, занимающийся безопасным проектированием, безопасным производством, сертификацией безопасности, стандартами безопасности и судебно-медицинскими исследованиями.

Спускаемся к земле: объяснение заземления

В электрической сети система заземления — это мера безопасности, которая защищает жизнь человека и электрооборудование.Поскольку системы заземления различаются от страны к стране, важно иметь хорошее представление о различных типах систем заземления, поскольку глобальная установленная мощность фотоэлектрических систем продолжает расти. Эта статья направлена ​​на изучение различных систем заземления в соответствии со стандартом Международной электротехнической комиссии (МЭК) и их влияние на конструкцию системы заземления для фотоэлектрических систем, подключенных к сети. Примечание. Требуемая антикоррозионная краска скрыта биркой на изображенном изображении; вы бы заметили это?

Назначение заземления

Системы заземления обеспечивают функции безопасности, снабжая электроустановку трактом с низким сопротивлением на случай любых неисправностей в электрической сети.Заземление также служит ориентиром для правильной работы источника электричества и предохранительных устройств.

Заземление электрического оборудования обычно достигается путем вставки электрода в твердую массу земли и соединения этого электрода с оборудованием с помощью проводника. О любой системе заземления можно сделать два предположения:

1. Потенциалы земли действуют как статические эталоны (т. Е. Ноль вольт) для подключенных систем. Таким образом, любой проводник, подключенный к заземляющему электроду, также будет обладать этим опорным потенциалом.
2. Заземляющие проводники и заземляющий стержень обеспечивают путь к земле с низким сопротивлением.

Защитное заземление

Защитное заземление — это установка заземляющих проводов, предназначенных для снижения вероятности травм в результате электрического повреждения в системе. В случае неисправности нетоковедущие металлические части системы, такие как рамы, ограждения, ограждения и т. Д., Могут получить высокое напряжение относительно земли, если они не заземлены. Если человек коснется оборудования в таких условиях, он получит удар электрическим током.

Если металлические части подключены к защитному заземлению, ток короткого замыкания будет протекать через заземляющий провод и восприниматься устройствами безопасности, которые затем надежно изолируют цепь.

Защитное заземление может быть выполнено с помощью:

• Установка системы защитного заземления, при которой проводящие части соединяются с заземленной нейтралью распределительной системы посредством проводов.
• Установка устройств защиты от перегрузки по току или тока утечки на землю, которые срабатывают для отключения затронутой части установки в течение определенного времени и пределов напряжения прикосновения.

Провод защитного заземления должен выдерживать предполагаемый ток короткого замыкания в течение времени, равного или превышающего время срабатывания соответствующего защитного устройства.

Функциональное заземление

При функциональном заземлении любая из токоведущих частей оборудования («+» или «-») может быть подключена к системе заземления с целью обеспечения контрольной точки для обеспечения правильной работы. Проводники не рассчитаны на токи короткого замыкания.В соответствии с AS / NZS5033: 2014 функциональное заземление разрешено только в том случае, если существует простое разделение между сторонами постоянного и переменного тока (например, трансформатор) внутри инвертора.

Типы конфигураций заземления

Конфигурации заземления могут быть расположены по-разному на стороне питания и нагрузки, при этом общий результат будет одинаковым. Международный стандарт IEC 60364 (Электрические установки для зданий) определяет три семейства заземления, определяемых с помощью двухбуквенного идентификатора в форме «XY».В контексте систем переменного тока «X» определяет конфигурацию нейтрального и заземляющего проводов на стороне питания системы (т. Е. Генератор / трансформатор), а «Y» определяет конфигурацию нейтрали / заземления на стороне нагрузки системы (т. Е. главный распределительный щит и подключенные нагрузки). «X» и «Y» могут принимать следующие значения:

• T — Земля (от французского «Terre»)
• N — нейтраль
• I — Изолированный

И подмножества этих конфигураций могут быть определены с помощью значений:

• S — Отдельный
• C — Комбинированный

Используя их, три семейства заземления, определенные в МЭК 60364, — это TN, где электрическое питание заземлено, а нагрузки потребителя заземлены через нейтраль, TT, где электрическое питание и нагрузки потребителя заземлены отдельно, и IT, где только потребительские нагрузки заземлены.

Система заземления TN

Единственная точка на стороне источника (обычно контрольная точка нейтрали в трехфазной системе, соединенной звездой) напрямую подключена к земле. Любое электрическое оборудование, подключенное к системе, заземляется через ту же точку подключения на стороне источника. Для систем заземления такого типа требуются заземляющие электроды через равные промежутки времени по всей установке.

Семейство TN состоит из трех подгрупп, которые различаются в зависимости от метода разделения / комбинации заземляющих и нейтральных проводников.

• TN-S: TN-S описывает схему, в которой отдельные проводники для защитного заземления (PE) и нейтрали проходят к потребительским нагрузкам от источника питания объекта (т. Е. Генератора или трансформатора). Проводники PE и N разделены почти во всех частях системы и соединяются вместе только на самом источнике питания. Этот тип заземления обычно используется для крупных потребителей, у которых есть один или несколько трансформаторов высокого / низкого напряжения, предназначенных для их установки, которые устанавливаются рядом с помещениями заказчика или внутри них.

Рисунок 1 — Система TN-S

• TN-C: TN-C описывает схему, в которой комбинированная защитная заземляющая нейтраль (PEN) подключается к земле в источнике. Этот тип заземления обычно не используется в Австралии из-за рисков, связанных с возгоранием в опасных средах, и из-за наличия гармонических токов, делающих его непригодным для электронного оборудования. Кроме того, согласно IEC 60364-4-41 — (Защита для безопасности — Защита от поражения электрическим током), УЗО не может использоваться в системе TN-C.

Рисунок 2 — Система TN-C

• TN-CS: TN-CS обозначает установку, в которой на стороне питания системы используется комбинированный провод PEN для заземления, а на стороне нагрузки системы используется отдельный провод для PE и N. Этот тип заземления используется в распределительные системы как в Австралии, так и в Новой Зеландии, которые часто называют множественными нейтралью относительно земли (MEN). Для потребителя низкого напряжения система TN-C устанавливается между трансформатором на площадке и помещением (нейтраль заземляется несколько раз вдоль этого сегмента), а система TN-S используется внутри самого объекта (от главного распределительного щита ниже по потоку). ).При рассмотрении системы в целом она рассматривается как TN-C-S.

Рисунок 3 — Система TN-C-S

Кроме того, согласно IEC 60364-4-41 — (Защита для безопасности — Защита от поражения электрическим током), если в системе TN-C-S используется УЗО, провод PEN нельзя использовать на стороне нагрузки. Подключение защитного проводника к проводнику PEN должно выполняться на стороне истока УЗО.

Система заземления ТТ

В конфигурации TT потребители используют собственное заземление внутри помещения, которое не зависит от любого заземления на стороне источника.Этот тип заземления обычно используется в ситуациях, когда поставщик услуг распределительной сети (DNSP) не может гарантировать низковольтное подключение обратно к источнику питания. Заземление TT было распространено в Австралии до 1980 года и до сих пор используется в некоторых частях страны.

Для систем заземления TT ​​необходимо УЗО во всех цепях питания переменного тока для обеспечения надлежащей защиты.

Согласно IEC 60364-4-41, все открытые токопроводящие части, которые совместно защищены одним и тем же защитным устройством, должны быть соединены защитными проводниками с заземляющим электродом, общим для всех этих частей.

Рисунок 4 — Система TT

Система заземления IT

В схеме заземления IT заземление либо отсутствует, либо выполняется через соединение с высоким сопротивлением. Этот тип заземления не используется для распределительных сетей, но часто используется на подстанциях и в независимых системах с питанием от генератора. Эти системы способны обеспечить бесперебойную подачу питания во время работы.

Рисунок 5 – I Система T

Значение для заземления фотоэлектрической системы

Тип системы заземления, применяемый в любой стране, будет определять тип конструкции системы заземления, необходимой для фотоэлектрических систем, подключенных к сети; Фотоэлектрические системы рассматриваются как генератор (или цепь источника) и должны быть заземлены как таковые.

Например, страны, использующие заземление типа TT, потребуют отдельной заземляющей ямы для сторон постоянного и переменного тока из-за схемы заземления. Для сравнения, в стране, где используется система заземления типа TN-C-S, простого подключения фотоэлектрической системы к основной шине заземления в распределительном щите достаточно, чтобы удовлетворить требованиям системы заземления.

Во всем мире существуют различные системы заземления, и хорошее понимание различных конфигураций заземления обеспечивает надлежащее заземление фотоэлектрических систем.

Дополнительные ресурсы:

Посетите следующие источники, чтобы узнать больше о различных типах конфигурации заземления:

Камель, Р.М., 2011. Сравнение характеристик трех систем заземления для защиты микросетей в режиме подключения к сети. Умные сети и возобновляемые источники энергии, [Интернет]. 2011, 2, 206-215, 206-215. Доступно по адресу: https://file.scirp.org/pdf/SGRE20110300009_

972.pdf [по состоянию на 26 марта 2018 г.].

Руководство по электрическому монтажу, 2016.Характеристики систем TT, TN и IT. [Онлайн] Доступно по адресу: http://www.electrical-installation.org/enwiki/Characteristics_of_TT,_TN_and_IT_systems. [Проверено 26 марта 2018 г.].

Программа развития Организации Объединенных Наций, 2016 г. Заземление и защита от грозовых перенапряжений для фотоэлектрических станций. [Онлайн] Доступно по адресу: http://www.lb.undp.org/content/dam/lebanon/docs/Energy%20and%20Environment/DREG/Earthing%20and%20Lightning%20Protection%20for%20PV%20Plants%20Guideline% 20Report.pdf [по состоянию на 26 марта 2018 г.].

Электробезопасное заземление | Журнал Electrical India по энергетике и электротехнике, возобновляемым источникам энергии, трансформаторам, распределительным устройствам и кабелям

Изображение предоставлено: www.integralpower.com.au

Процесс передачи мгновенного разряда электрической энергии непосредственно на землю с помощью низкого провод сопротивления известен как электрическое заземление. Электрическое заземление выполняется путем подключения нетоковедущей части оборудования или нейтрали системы питания к земле.

Каждое здание, оборудование, электростанция, подстанция, включенные в электрическую сеть, требуют заземления напрямую или через систему заземления. Основная цель заземления в электрической сети — безопасность.

Но когда нейтраль какой-либо системы не соединена с землей, она будет известна как электрическая система без заземления, как показано на рис. 1.

Рисунок 1: Электрическая система без заземления

В основном, для заземления используется оцинкованное железо.Заземление обеспечивает простой путь к току утечки и току короткого замыкания в системе. Ток короткого замыкания оборудования проходит на землю, потенциал которой считается нулевым. Таким образом, защищает системное оборудование и персонал, работающий с этим оборудованием, от повреждений, а также от ударного тока, как показано на рис. 2.

Рис. 2: Электрическая система с заземлением.

Заземление вряд ли уменьшит общую величину перенапряжений, возникающих из-за грозовых или коммутационных перенапряжений, однако оно может уменьшить возможность чрезмерного напряжения напряжения на изоляции между фазой и землей конкретной фазы.

Сопротивление заземления системы должно быть таким, чтобы при возникновении любого повреждения, заземление которого разработано для обеспечения защиты, защитное устройство будет срабатывать, чтобы обезвредить неисправную сеть или установку. В большинстве случаев такая операция включает отключение неисправной сети или установки, например, с помощью автоматического выключателя или предохранителей.

Типы электрического заземления

Электрооборудование в основном состоит из двух нетоковедущих частей. Эти части нейтральны по отношению к системе, раме или опорной конструкции электрического оборудования.Заземление этих двух нетоковедущих частей электрической системы можно разделить на два типа: заземление нейтрали и заземление оборудования.

Заземление нейтрали

При заземлении нейтрали нейтраль системы напрямую соединяется с землей с помощью металлического проводника. Заземление нейтрали также называется заземлением системы. Такой тип заземления чаще всего применяется в системах со звездообразной обмоткой. Например, заземление нейтрали предусмотрено в генераторе, трансформаторе, двигателе и т. Д., Как показано на рис. 3.

Рисунок 3: Заземление нейтрали и оборудования

Заземление оборудования

Такой тип заземления предусмотрен для электрооборудования. Нетоковедущая часть оборудования, такая как их металлический каркас, соединяется с землей с помощью проводящего провода, как показано на рис. 3. Если в устройстве возникает какая-либо неисправность, ток короткого замыкания проходит через землю через помощь проволоки. Таким образом защитите систему от повреждений.

Важность или цель заземления

• Для защиты рабочих, которые регулярно контактируют с электрическими устройствами, которые могут вызвать у них электрошок.
• Для поддержания постоянного напряжения устройства в исправной фазе в случае однофазного замыкания на землю.
• Хорошая цепь заземления с низким значением импеданса гарантирует быстрое устранение неисправностей в электрическом тракте. Если неисправности остаются в системе в течение длительного времени, они могут представлять серьезную угрозу стабильности системы.
• Многие современные электронные устройства генерируют форму «электрического шума», который может вызвать повреждение устройства и снизить его эффективность, если устройство не заземлено.
• Устройство защиты от перенапряжения лучше работает при правильном заземлении.
• Неисправные электрические устройства часто дают утечку электричества, что может вызвать пожар, если его не перенаправить безопасно.

Классификация системы заземления

Распределительную систему низкого напряжения (НН) можно определить по ее системе заземления. Они обозначаются пятью буквами T (прямое соединение с землей), N (нейтраль), C (комбинированный), S (отдельный) и I (изолированный от земли).Первая буква обозначает, как заземляется нейтраль трансформатора (источник питания), а вторая буква обозначает, как заземляются металлические детали установки (рамы). Третья и четвертая буквы обозначают функции нейтрального и защитного проводов соответственно. Электрическая сеть показана на рис. 4.

Рисунок 4: Сеть энергосистемы

Существует три возможных конфигурации:

• TN: нейтраль трансформатора заземлена, корпус подключен к нейтрали.Система TN включает три подсистемы: TN-C, TN-S и TN-C-S
• TT: Нейтраль трансформатора заземлена и корпус заземлен.
• IT: Незаземленная нейтраль трансформатора, заземленная рама.

Система заземления TN

В системе заземления TN источник питания (нейтраль трансформатора) напрямую соединен с землей одним или несколькими проводниками, а все открытые проводящие части установки соединены с нейтралью или проводом защитного заземления. .Три подсистемы в системе заземления TN описаны ниже с их основными характеристиками.

Система заземления TN-C

Система TN-C имеет следующие особенности:

• Функции нейтрали и защиты объединены в одном проводе по всей системе. (PEN — защитная заземленная нейтраль).
• Источник питания напрямую подключен к земле, а все открытые проводящие части установки подключены к PEN-проводнику, как показано на рис. 5.

Рисунок 5: Система заземления TN-C

Преимущества системы заземления TN-C

• Полное сопротивление контура замыкания на землю системы заземления TN-C низкое.
• Не требует заземляющего электрода на месте.
• Экономичен.

Недостатки системы заземления TN-C

• Система заземления TNC наименее безопасна по сравнению с другими системами заземления.
• Система TN-C менее эффективна в отношении проблем электромагнитной совместимости (ЭМС).
• Неисправность в сети низкого напряжения может вызвать напряжение прикосновения у других потребителей низкого напряжения.

Система заземления TN-S

Система TN-S имеет следующие особенности:

• Система TN-S имеет отдельные нейтральный и защитный проводники по всей системе.
• Источник питания напрямую заземлен. Все открытые токопроводящие части установки подключаются к защитному проводу (PE) через главный зажим заземления установки, как показано на рис.6.

Рисунок 6: Система заземления TN-S

Преимущества системы заземления TN-S

• Полное сопротивление контура замыкания на землю низкое.
• TN-S — самая безопасная система.
• Уровень электромагнитных помех низкий.
• Не требует заземляющего электрода на месте.
• Система заземления TN-S может работать с простой защитой от перегрузки по току.

Недостатки системы заземления TN-S

• Низкий коэффициент мощности (высокая индуктивность длинного кабеля).
• Требуется дополнительное соединение равных потенциалов.
• При возникновении нарушения изоляции ток короткого замыкания велик и может вызвать повреждение оборудования или электромагнитные помехи.

Система заземления TN-C-S

Система заземления TN-C-S имеет следующие особенности:

• Функции нейтрали и защиты объединены в одном проводе в части системы TN-C-S. Источник питания — TN-C, а расположение в установке — TN-S, как показано на рис. 7.
• Использование TN-S после TN-C.
• Все открытые токопроводящие части установки подключаются к PEN-проводнику через главную клемму заземления и нейтраль, причем эти клеммы соединяются вместе.

Рисунок 7: Система заземления TN-C-S

Этот тип распределения известен также как защитное многократное заземление, а PEN-проводник называется комбинированным проводом нейтрали и земли (CNE).

PEN-проводник системы питания заземлен в нескольких точках, и заземляющий электрод может потребоваться на установке потребителя или рядом с ней.

Преимущества системы заземления TN-C-S

• Безопасная система
• Дешевле.

Недостатки системы заземления TN-CS

В системе TN-CS никогда нельзя использовать систему TN-C (4-проводную) после системы TN-S (5-проводной), так как любая случайная Обрыв нейтрали на входной части может привести к обрыву защитного проводника в выходной части и, следовательно, к опасности.

TT Система заземления

В этой системе источник питания имеет прямое соединение с землей.Все открытые токопроводящие части установки также подключены к заземляющему электроду, который электрически не зависит от источника заземления, как показано на рис. 8.

Рис. 8: Система заземления TT ​​

Полное сопротивление контура короткого замыкания выше, если сопротивление электрода действительно не очень низкое.

Преимущества системы TT

• Отсутствие риска отказа и подходит для помещений, где все силовые цепи переменного тока защищены устройством защитного отключения (УЗО).
• Неисправности в сети низкого и среднего напряжения не переносятся на других потребителей в сети низкого напряжения.
• Простое заземление установки и простота реализации.

Недостатки системы заземления TT ​​

• Каждому заказчику необходимо установить и обслуживать собственный электрод заземления. Безопасность и защита зависят от клиента, поэтому полная надежность не гарантируется.
• Высокое перенапряжение может возникнуть между всеми токоведущими частями и между токоведущими частями и проводом защитного заземления.
• Возможное перенапряжение для изоляции оборудования установки.

Заземление IT-системы

В этой системе источник питания либо подключен к земле через преднамеренно введенное высокое сопротивление заземления (IT-система, заземленная по сопротивлению), либо изолирован от земли. заземляющий электрод, как показано на рис. 9.

Рисунок 9: Система заземления IT

Проводящие части, включая металлический корпус установок, соединяются с заземлением через один или несколько местных заземляющих электродов.Эти местные электроды не имеют прямого подключения к источнику.

Здесь уместно упомянуть, что однофазная система TT, показанная на рис. 9, не используется в Индии.

Преимущества ИТ-системы

Основными преимуществами ИТ-системы являются:

• Повышается доступность энергии: это интересно для приложений, где отключение электричества может вызвать риск для людей (например, в больницах) , или финансовый риск (для некоторых процессов в промышленности).
• Он также может исключить риск возгорания или взрыва в случае повреждения изоляции, так как ток утечки очень мал.
• Это продлит срок службы электрического устройства, так как ток короткого замыкания низкий, он вызывает меньшую нагрузку на оборудование.
• Наконец, можно проводить профилактическое обслуживание ИТ-установки. С помощью устройства постоянного контроля изоляции мы можем обнаруживать провалы изоляции до того, как они перерастут в нарушение изоляции.

Недостатки IT-системы

• В этой системе возникают повторяющиеся замыкания на землю.
• Нарушение изоляции происходит при однофазном замыкании на землю.
• Защита от замыкания на землю для незаземленной системы затруднена.
• Напряжение из-за грозовых скачков не достигает земли.

Сравнение всех систем заземления

Сравнение всех систем заземления на основе полного сопротивления контура замыкания на землю, предпочтительно УЗО, необходимого заземляющего электрода на месте, стоимости заземляющего проводника и т. Д., Было выполнено, как указано в таблице 1.

Краткое описание системы заземления, принятой во всем мире

• В Индии поставка LT обычно осуществляется через систему TN-S.Нейтраль имеет двойное заземление на распределительном трансформаторе, нейтраль и земля проходят отдельно на распределительной воздушной линии или кабелях. Дополнительные ямы для заземляющих электродов устанавливаются на концах пользователя для усиления заземления.
• Большинство современных домов в Европе имеют систему заземления TN-C-S. Объединенная нейтраль и земля находятся между ближайшей трансформаторной подстанцией и выключателем обслуживания (предохранитель перед счетчиком), во всей внутренней проводке используются отдельные заземляющие и нейтральные жилы.
• В тех регионах Великобритании, где преобладает подземная силовая проводка, широко распространена система TN-S.
• В Австралии, Новой Зеландии и Израиле используется система TN-C-S. Однако каждый заказчик должен обеспечить отдельное соединение с землей через специальный заземляющий электрод.
• Система заземления TN-C-S используется в США и Канаде, тогда как во Франции, Италии и Японии используется система заземления TT.
• Система ТТ подходит для сельской местности из-за стоимости.

Заключение

Из приведенной выше информации можно сделать вывод, что неправильное заземление может вызвать ряд проблем, например:

• Неправильное заземление приводит к созданию более высокого потенциала в оборудовании которые могут повредить оборудование и создать угрозу безопасности рабочего персонала.
• Может задержать устранение неисправностей, что приведет к недостаточному протеканию тока.
• Опасность возгорания из-за утечки электричества возрастает в геометрической прогрессии.
• Это может привести к снижению эффективности работы машины.

Кроме того, выбор системы заземления зависит от приоритета, присвоенного многим аспектам, упомянутым в таблице 1, соответствующей распределительной компанией и регулирующим органом округа.

---

Система заземления | YourStudent Gemini Wiki

В системах электроснабжения система заземления или система заземления представляет собой схему, которая соединяет части электрической цепи с землей (электричеством), тем самым определяя электрический потенциал проводников относительно проводящей поверхности Земли. .Выбор системы заземления может повлиять на безопасность и электромагнитную совместимость источника питания. В частности, это влияет на величину и распределение токов короткого замыкания в системе, а также на эффекты, которые он создает для оборудования и людей в непосредственной близости от цепи. Если неисправность в электрическом устройстве соединяет «горячий» (незаземленный) провод питания с открытой проводящей поверхностью, любой, кто прикоснется к нему, когда он электрически подключен к земле, замкнет цепь обратно к заземленному проводу питания и получит удар электрическим током.

Правила для системы заземления значительно различаются в зависимости от страны и между различными частями электрических систем. В большинстве низковольтных систем один провод питания подключается к земле (земле).

A защитное заземление (PE), известный как заземляющий провод оборудования в Национальном электротехническом кодексе США, позволяет избежать этой опасности, поддерживая открытые проводящие поверхности устройства под потенциалом земли. Во избежание возможного падения напряжения в этом проводнике не допускается протекание тока в нормальных условиях, но токи короткого замыкания обычно приводят к срабатыванию предохранителя или автоматического выключателя, защищающего цепь, или срабатывают.Замыкание между фазой и землей с высоким импедансом, недостаточное для срабатывания защиты от перегрузки по току, может привести к срабатыванию устройства защитного отключения (прерыватель цепи замыкания на землю или GFCI в Северной Америке), если он присутствует.

Напротив, соединение с функциональным заземлением служит не только для защиты от ударов, но и для других целей, и обычно может пропускать ток. Наиболее важным примером функционального заземления является нейтраль в системе электроснабжения. Это токопроводящий провод, заземленный часто, но не всегда, только в одной точке, чтобы избежать прохождения токов через землю.NEC называет его заземляющим проводом питания , чтобы отличить его от заземляющего провода оборудования . Примеры устройств, которые используют функциональное заземление, включают ограничители перенапряжения и фильтры электромагнитных помех, определенные антенны и измерительные приборы.

Низковольтные системы []

В низковольтных распределительных сетях, которые распределяют электроэнергию среди самого широкого класса конечных потребителей, основной задачей при проектировании систем заземления является безопасность потребителей, использующих электроприборы, и их защита от поражения электрическим током.Система заземления в сочетании с защитными устройствами, такими как предохранители и устройства защитного отключения, должна в конечном итоге гарантировать, что человек не должен соприкасаться с металлическим предметом, потенциал которого по отношению к потенциалу человека превышает «безопасный» порог, обычно устанавливаемый примерно на уровне 50 В.

В большинстве развитых стран розетки на 220/230/240 В с заземленными контактами были введены либо непосредственно перед Второй мировой войной, либо вскоре после нее, хотя их популярность в разных странах сильно различалась.В Соединенных Штатах и ​​Канаде розетки на 120 В, установленные до середины 1960-х годов, обычно не имели контакта заземления. В развивающихся странах местная практика электромонтажа может не обеспечивать подключение к заземляющему штырю розетки.

При отсутствии заземления в устройствах, требующих заземления, часто используется нейтраль питания. Некоторые использовали специальные заземляющие стержни. Многие приборы на 110 В имеют поляризованные вилки, чтобы различать «под напряжением» и «нейтраль», но использование нейтрали питания для заземления оборудования может быть очень проблематичным.«Живой» и «нейтральный» могут случайно поменяться местами в розетке или вилке, или соединение нейтрали с землей может выйти из строя или быть неправильно установлено. Даже нормальные токи нагрузки в нейтрали могут вызвать опасные падения напряжения. По этим причинам в большинстве стран в настоящее время предусмотрены специальные соединения защитного заземления, которые в настоящее время являются почти универсальными.

Если путь короткого замыкания между случайно находящимися под напряжением объектами и подключением к источнику питания имеет низкий импеданс, ток короткого замыкания будет настолько большим, что устройство защиты от перегрузки по току (предохранитель или автоматический выключатель) разомкнется, чтобы устранить замыкание на землю.Если в системе заземления не предусмотрен металлический провод с низким сопротивлением между корпусом оборудования и возвратной магистралью (например, в отдельно заземленной системе TT), токи короткого замыкания меньше, и не обязательно срабатывает устройство защиты от перегрузки по току. В этом случае устанавливается датчик остаточного тока для обнаружения утечки тока на землю и прерывания цепи.

Терминология МЭК []

Международный стандарт IEC 60364 различает три семейства схем заземления с использованием двухбуквенных кодов TN , TT и IT .

Первая буква указывает соединение между землей и оборудованием питания (генератором или трансформатором):

«T» — Прямое соединение точки с землей (латинское: terra)

«I» — Ни одна точка не соединена с землей (изоляцией), за исключением, возможно, высокого импеданса.

Вторая буква обозначает соединение между землей и питающим электрическим устройством:

«T» — Прямое соединение точки с землей

«N» — Прямое соединение с нейтралью в источнике установки, которая подключена к земле

Сети TN []

В системе заземления TN одна из точек в генераторе или трансформаторе соединена с землей, обычно это точка звезды в трехфазной системе.Корпус электрического устройства соединен с землей через это заземление на трансформаторе.

350 пикселей

Проводник, соединяющий открытые металлические части электроустановки потребителя, называется защитное заземление ( PE ; см. Также: Земля). Проводник, который подключается к нейтрали в трехфазной системе или по которому проходит обратный ток в однофазной системе, называется нейтраль ( N ). Выделяют три варианта систем TN:

TN-S

PE и N — это отдельные проводники, которые соединяются вместе только около источника питания.Такое расположение является текущим стандартом для большинства жилых и промышленных электрических систем, особенно в Европе.

TN − C

Комбинированный PEN-проводник выполняет функции как PE, так и N. Редко используемый.

TN-C-S

В составе системы используется комбинированный провод PEN, который в какой-то момент разделен на отдельные линии PE и N. Комбинированный PEN-проводник обычно проходит между подстанцией и точкой входа в здание и разделен в служебной головке.В Великобритании эта система также известна как защитное многократное заземление (PME) из-за практики соединения комбинированного нейтрального и заземляющего проводов с реальной землей во многих местах, чтобы снизить риск обрыва нейтрали — с помощью аналогичная система в Австралии и Новой Зеландии обозначается как , множественная заземленная нейтраль (MEN) .

250 пикселей	250 пикселей	250 пикселей
TN-S : отдельные проводники защитного заземления (PE) и нейтрали (N) от трансформатора до потребляющего устройства, которые не соединяются друг с другом ни в одной точке после распределительной точки здания.	TN-C : комбинированный провод PE и N на всем протяжении от трансформатора до потребляющего устройства.	Система заземления TN-C-S : комбинированный провод PEN от трансформатора до точки распределения в здании, но отдельные проводники PE и N в фиксированной внутренней проводке и гибких шнурах питания.

Возможно подключение как TN-S, так и TN-C-S к одному трансформатору. Например, оболочки некоторых подземных кабелей разъедают и перестают обеспечивать хорошее заземление, и поэтому дома с «плохим заземлением» переводятся на TN-C-S.

Сеть TT []

В системе заземления TT защитное заземление потребителя обеспечивается местным подключением к земле, независимо от любого заземления на генераторе.

Большим преимуществом системы заземления TT ​​является отсутствие высокочастотных и низкочастотных шумов, которые проходят через нейтральный провод от подключенного оборудования. TT всегда был предпочтительным для специальных приложений, таких как телекоммуникационные площадки, которые выигрывают от заземления без помех.Также TT не имеет риска обрыва нейтрали.

В местах, где электроэнергия распределяется по воздушным линиям и используется ТТ, монтажные заземляющие провода не подвергаются риску, если какой-либо из воздушных распределительных проводов сломается, скажем, упавшим деревом или веткой.

В эпоху до УЗО система заземления TT ​​была непривлекательной для общего использования из-за ее худшей способности принимать большие токи в случае короткого замыкания на PE (по сравнению с системами TN). Но поскольку устройства защитного отключения уменьшают этот недостаток, система заземления TT ​​становится привлекательной для помещений, где все силовые цепи переменного тока защищены УЗО.

Система заземления TT ​​используется по всей Японии, с УЗО в большинстве промышленных предприятий. Это может налагать дополнительные требования на частотно-регулируемые приводы и импульсные источники питания, которые часто имеют существенные фильтры, пропускающие высокочастотный шум к заземляющему проводнику.

350 пикселей

ИТ-сеть []

В сети IT электрическая распределительная система вообще не заземлена или имеет только высокоомное соединение.В таких системах используется устройство контроля изоляции для контроля импеданса.

350 пикселей

Сравнение []

	TT	IT	TN-S	TN-C	TN-C-S
Полное сопротивление контура замыкания на землю	Высокая	Самый высокий	Низкий	Низкий	Низкий
Предпочтительно УЗО?	Да	Нет	Да	Да	Да
Нужен заземляющий электрод на месте?	Да	Да	Нет	Нет	Нет
Стоимость проводника РЕ	Низкий	Низкий	Самый высокий	наименьшее	Высокая
Риск выхода из нейтрального положения	Нет	Нет	Высокая	Самый высокий	Высокая
Безопасность	Сейф	Менее безопасный	Самый безопасный	Наименее безопасный	Сейф
Электромагнитные помехи	наименьшее	наименьшее	Низкий	Высокая	Низкий
Риски безопасности	Высокое сопротивление контура (ступенчатые напряжения)	Двойная неисправность, перенапряжение	Сломанная нейтраль	Сломанная нейтраль	Сломанная нейтраль
Преимущества	Безопасно и надежно	Непрерывность работы, стоимость	Самый безопасный	Стоимость	Безопасность и стоимость

Прочая терминология []

В то время как национальные правила электропроводки для зданий во многих странах соответствуют терминологии IEC 60364, в Северной Америке (США и Канада) термин «заземляющий проводник оборудования» относится к заземлению оборудования и проводам заземления в ответвленных цепях, а также «проводнику заземляющего электрода». «используется для проводников, соединяющих стержень заземления (или аналогичный) с сервисной панелью.«Заземленный провод» — это система «нейтраль». В стандартах Австралии и Новой Зеландии используется модифицированная система заземления PME, называемая множественной заземленной нейтралью (MEN). Нейтраль заземляется в каждой точке обслуживания потребителей, тем самым эффективно сводя разность потенциалов нейтрали к нулю по всей длине линий низкого напряжения.

Недвижимость []

Стоимость []

Сети

• TN позволяют сэкономить на подключении к земле с низким сопротивлением на месте каждого потребителя. Такое соединение (подземная металлическая конструкция) требуется для обеспечения защитного заземления в системах IT и TT.
Сети
• TN-C позволяют сэкономить на дополнительном проводе, необходимом для отдельных соединений N и PE. Однако, чтобы снизить риск обрыва нейтрали, необходимы специальные типы кабелей и большое количество соединений с землей.
Для сетей
• TT требуется надлежащая защита RCD (прерыватель замыкания на землю).

Безопасность []

• В TN нарушение изоляции с большой вероятностью приведет к высокому току короткого замыкания, который вызовет срабатывание автоматического выключателя или предохранителя максимального тока и отключит L-проводники.В системах TT полное сопротивление контура замыкания на землю может быть слишком высоким, чтобы сделать это, или слишком высоким, чтобы сделать это в течение требуемого времени, поэтому обычно используется УЗО (ранее ELCB). В более ранних установках TT может отсутствовать эта важная функция безопасности, позволяющая CPC (защитный проводник цепи или PE) и, возможно, связанные металлические части в пределах досягаемости людей (открытые проводящие части и посторонние проводящие части) оставаться под напряжением в течение продолжительных периодов времени при неисправности. условиях, что является реальной опасностью.
• В системах TN-S и TT (и в TN-C-S за точкой разделения) для дополнительной защиты может использоваться устройство защитного отключения.При отсутствии какого-либо нарушения изоляции в устройстве потребителя выполняется уравнение I _L1 + I _L2 + I _L3 + I _N = 0, и УЗО может отключиться. питание, как только эта сумма достигает порогового значения (обычно 10-500 мА). Нарушение изоляции между L или N и PE с большой вероятностью вызовет срабатывание УЗО.
• В сетях IT и TN-C устройства защитного отключения с гораздо меньшей вероятностью обнаружат повреждение изоляции.В системе TN-C они также будут очень уязвимы для нежелательного срабатывания из-за контакта между заземляющими проводниками цепей на разных УЗО или с реальной землей, что делает их использование нецелесообразным. Также УЗО обычно изолируют нейтраль. Поскольку это небезопасно делать в системе TN-C, УЗО на TN-C следует подключать только так, чтобы отключать токоведущий провод.
• В несимметричных однофазных системах, в которых земля и нейтраль объединены (TN-C и часть систем TN-CS, в которой используется объединенная нейтраль и заземление), если есть проблема с контактом в проводнике PEN, тогда все части системы заземления за пределами разрыва поднимутся до потенциала L-проводника.В несбалансированной многофазной системе потенциал системы заземления будет приближаться к потенциалу наиболее нагруженного токоведущего проводника. Такое повышение потенциала нейтрали после разрыва известно как инверсия нейтрали . ^[1] Следовательно, соединения TN-C не должны проходить через штепсельные разъемы или гибкие кабели, где существует более высокая вероятность проблем с контактом, чем при фиксированной проводке. Также существует риск повреждения кабеля, который можно уменьшить, используя концентрическую конструкцию кабеля и несколько заземляющих электродов.Из-за (небольшого) риска потери нейтрали, поднимающей « заземленные » металлические изделия до опасного потенциала, в сочетании с повышенным риском поражения электрическим током из-за близости или хорошего контакта с истинной землей, использование источников питания TN-CS запрещено в Великобритании для Площадки для автоприцепов и береговое снабжение лодок и категорически не рекомендуется для использования на фермах и открытых строительных площадках, и в таких случаях рекомендуется делать всю внешнюю проводку TT с УЗО и отдельным заземляющим электродом.
• В IT-системах одиночное нарушение изоляции вряд ли вызовет протекание опасных токов через тело человека при контакте с землей, поскольку для протекания такого тока не существует цепи с низким сопротивлением.Однако первое нарушение изоляции может эффективно превратить IT-систему в систему TN, а второе повреждение изоляции может привести к возникновению опасных телесных токов. Хуже того, в многофазной системе, если один из токоведущих проводов контактирует с землей, это приведет к тому, что другие фазные жилы будут повышаться до напряжения фаза-фаза относительно земли, а не до напряжения фаза-нейтраль. ИТ-системы также испытывают большие переходные перенапряжения, чем другие системы.
• В системах TN-C и TN-C-S любое соединение между объединенной нейтралью и землей сердечником и телом земли может в конечном итоге проводить значительный ток при нормальных условиях и может переносить еще больший ток при обрыве нейтрали.Следовательно, размеры основных проводов уравнивания потенциалов должны быть рассчитаны с учетом этого; Использование TN-C-S не рекомендуется в таких ситуациях, как автозаправочные станции, где имеется сочетание большого количества заглубленных металлоконструкций и взрывоопасных газов.

Электромагнитная совместимость []

• В системах TN-S и TT потребитель имеет малошумное соединение с землей, которое не страдает от напряжения, которое появляется на проводнике N в результате обратных токов и импеданса этого проводника.Это особенно важно для некоторых типов телекоммуникационного и измерительного оборудования.
• В системах TT каждый потребитель имеет собственное соединение с землей и не заметит никаких токов, которые могут быть вызваны другими потребителями на общей линии PE.

Правила []

• В Национальном электротехническом кодексе США и Канадском электротехническом кодексе для питания распределительного трансформатора используется комбинированный нейтральный и заземляющий проводник, но внутри конструкции используются отдельные нейтральный и защитный заземляющий проводники (TN-C-S).Нейтраль должна быть заземлена только на стороне питания разъединителя заказчика.
• В Аргентине, Франции (TT) и Австралии (TN-C-S) клиенты должны обеспечивать свои собственные заземляющие соединения.
• Япония регулируется законом PSE и использует заземление TT в большинстве установок.
• В Австралии используется система заземления с несколькими заземленными нейтралью (MEN), описанная в разделе 5 AS 3000. Для потребителей низкого напряжения это система TN-C от трансформатора на улице до помещения (нейтраль заземлен несколько раз вдоль этого сегмента), и систему TN-S внутри установки, от главного распределительного щита вниз.В целом это система TN-C-S.
• В Дании регулируется высокое напряжение (Stærkstrømsbekendtgørelsen), а в Малайзии Постановление об электроэнергии 1994 г. гласит, что все потребители должны использовать заземление TT, хотя в редких случаях может быть разрешено использование TN-C-S (используется так же, как в Соединенных Штатах). Для более крупных компаний правила иные.

Примеры применения []

• Большинство современных домов в Европе имеют систему заземления TN-C-S. Объединенная нейтраль и земля возникают между ближайшей трансформаторной подстанцией и выключателем (предохранитель перед счетчиком).После этого во всей внутренней проводке используются отдельные заземляющие и нейтральные жилы.
• Старые городские и пригородные дома в Великобритании, как правило, имеют источники питания TN-S, при этом заземление осуществляется через свинцовую оболочку подземного свинцово-бумажного кабеля.
• Старые дома в Норвегии используют IT-систему, а новые дома используют TN-C-S.
• В некоторых старых домах, особенно в домах, построенных до изобретения выключателей остаточного тока и проводных домашних сетей, используется внутренняя схема TN-C.Это больше не рекомендуется.
• В лабораторных помещениях, медицинских учреждениях, строительных площадках, ремонтных мастерских, передвижных электрических установках и других средах, снабжаемых энергией от двигателей-генераторов, где существует повышенный риск повреждения изоляции, часто используется система заземления IT, питаемая от изолирующих трансформаторов. Чтобы смягчить проблемы с двумя отказами в ИТ-системах, изолирующие трансформаторы должны обеспечивать только небольшое количество нагрузок каждая и должны быть защищены устройством контроля изоляции (обычно используется только в медицинских, железнодорожных или военных ИТ-системах из-за стоимости).
• В отдаленных районах, где стоимость дополнительного заземляющего проводника превышает стоимость местного заземления, сети TT обычно используются в некоторых странах, особенно в старых зданиях или в сельской местности, где в противном случае безопасности может угрожать поломка провод заземления, скажем, у упавшей ветки дерева. Поставка TT для отдельных объектов также наблюдается в основном в системах TN-C-S, где отдельное имущество считается неподходящим для поставок TN-C-S.
• В Австралии, Новой Зеландии и Израиле используется система TN-C-S; однако в настоящее время правила электромонтажа гласят, что, кроме того, каждый клиент должен обеспечить отдельное соединение с землей через соединение водопровода (если металлические водопроводные трубы входят в помещение потребителя) и специальный заземляющий электрод.В Австралии и Новой Зеландии это называется Multiple Earthed Neutral Link или MEN Link. Это звено MEN является съемным для целей проверки установки, но во время использования подключается либо системой блокировки (например, контргайками), либо двумя или более винтами. В системе МУЖЧИН первостепенное значение имеет целостность Нейтраля. В Австралии новые установки также должны связывать бетонную арматуру фундамента под влажными помещениями с заземляющим проводом (AS3000), как правило, увеличивая размер заземления и обеспечивая эквипотенциальную плоскость в таких областях, как ванные комнаты.В более старых установках нередко можно найти только соединение водопроводной трубы, и его можно оставить в таком виде, но необходимо установить дополнительный заземляющий электрод, если будут выполнены какие-либо работы по модернизации. Защитный заземляющий и нейтральный проводники объединяются до нейтральной перемычки потребителя (расположенной на стороне потребителя от нейтрального подключения счетчика электроэнергии) — за пределами этой точки защитное заземление и нейтральный проводники разделены.

Системы среднего напряжения []

Шаблон: развернуть раздел В сетях среднего напряжения (от 1 кВ до 72.5 кВ), которые гораздо менее доступны для населения, при проектировании системы заземления упор делается не столько на безопасность, сколько на надежность электроснабжения, надежность защиты и воздействие на оборудование при коротком замыкании. Только величина наиболее распространенных коротких замыканий между фазой и землей существенно зависит от выбора системы заземления, поскольку путь тока в основном закрыт через землю. Трехфазные силовые трансформаторы высокого / среднего напряжения, расположенные на распределительных подстанциях, являются наиболее распространенным источником питания для распределительных сетей, и тип заземления их нейтрали определяет систему заземления.

Существует пять типов заземления нейтрали: ^[2]

• Заземленная нейтраль
• Незаземленная нейтраль
• Нейтраль с заземленной через сопротивление
  • Низкоомное заземление
  • Высокоомное заземление
• Реактивно-заземленная нейтраль
• Использование заземляющих трансформаторов

Заземленная нейтраль []

В твердый или непосредственно заземленная нейтраль, нейтраль трансформатора напрямую соединена с землей.В этом решении предусмотрен путь с низким импедансом для замыкания тока замыкания на землю, и, как результат, их величины сравнимы с токами трехфазного замыкания. ^[2] Поскольку нейтраль остается под потенциалом, близким к земле, напряжения в незатронутых фазах остаются на уровнях, аналогичных предаварийным; по этой причине эта система регулярно используется в сетях передачи высокого напряжения, где затраты на изоляцию высоки. ^[3]

Незаземленная нейтраль []

В системе с незаземленной нейтралью , с изолированной нейтралью или с плавающей нейтралью , как и в системе IT, отсутствует прямое соединение точки звезды (или любой другой точки в сети) с землей.В результате токи замыкания на землю не имеют замыкания и, следовательно, имеют незначительные величины. Однако на практике ток короткого замыкания не будет равен нулю: проводники в цепи, особенно подземные кабели, имеют внутреннюю емкость относительно земли, что обеспечивает путь с относительно высоким импедансом. ^[4]

Системы с изолированной нейтралью могут продолжать работу и обеспечивать бесперебойное питание даже при замыкании на землю. ^[2] Однако, пока неисправность присутствует, потенциал двух других фаз относительно земли достигает нормального рабочего напряжения, создавая дополнительную нагрузку на изоляцию; нарушения изоляции могут вызвать дополнительные замыкания на землю в системе, теперь с гораздо более высокими токами. ^[3]

Наличие непрерывного замыкания на землю может представлять значительный риск для безопасности: если ток превышает 4–5 А, возникает электрическая дуга, которая может сохраняться даже после устранения замыкания. ^[4] По этой причине они в основном ограничены подземными и подводными сетями, а также промышленными приложениями, где потребность в надежности высока, а вероятность контакта с человеком относительно низка. В городских распределительных сетях с несколькими подземными фидерами емкостной ток может достигать нескольких десятков ампер, что создает значительный риск для оборудования.

Преимущество низкого тока повреждения и продолжения работы системы после этого нивелируется присущим ему недостатком, заключающимся в том, что место повреждения трудно обнаружить.