Система заземления тт в частном доме: Система заземления TT | Заметки электрика

Система заземления TT | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта «Заметки электрика».

Мы сегодня продолжим изучение систем заземления. Вашему вниманию, я представляю систему заземления TT.

Чем же она отличается от других систем заземления? 

Давайте во всем разберемся по-порядку.

Система заземления TT применяется в первую очередь там, где условия по электробезопасности в системах TN-C, TN-C-S и TN-S не полностью обеспечены, т.е. систему TT рекомендуется применять при неудовлетворительном состоянии питающей воздушной линии электропередач (ВЛ). С уверенностью могу сказать, что большинство воздушных линий (ВЛ) находятся в неудовлетворительном состоянии, выполнены они неизолированными проводами и большинство из них не имеют повторного заземления на опорах.

Со всеми недостатками неизолированных проводов Вы можете познакомиться в статье про СИП провод.

Также систему заземления TT применяют для защиты людей от поражения электрическим током через токопроводящие (металлические) поверхности временных строений или зданий.

К ним относятся:

• строительные и монтажные бытовки (вагончики)

• металлические контейнеры, торговые павильоны и киоски

• помещения с диэлектрической поверхностью стен, при наличии в них постоянной влажности и сырости

Принцип исполнения

Принцип системы заземления TT основан на том, что защитный проводник PE заземляется независимо от нулевого рабочего проводника N и запрещена какая-либо связь между ними.

Даже если рядом расположен контур заземления рабочего проводника N, то все равно защитный проводник PE должен заземляться через свой контур заземления, и эти два контура НЕ ДОЛЖНЫ сообщаться между собой.

Таким образом, мы полностью изолируем токопроводящие (металлические) поверхности временных строений и зданий от электрических сетей.

Это осуществляется простым способом — по всему периметру временного здания (строения) проводится защитный проводник PE в виде пластины или прутка, которые соединяется со своим отдельным контуром заземления.

Запрещено соединять заземленные части конструкций здания (строения) и корпуса электрооборудования с рабочим нулевым проводником N. 

Основные требования и особенности системы ТТ

Ниже я перечислю Вам основные требования и особенности при монтаже системы заземления TT.

1. УЗО

Абсолютно на все групповые линии электропроводки должны быть установлены УЗО с уставкой не более 30 (мА). Это необходимо для защиты от случайного прямого или косвенного прикосновения к токоведущим частям электрооборудования, или при появлении неисправностей в электропроводке дома (появление токов утечки).

Также не стоит пренебрегать установкой УЗО на вводе с уставкой от 100-300 (мА), тем самым обеспечивая двухступенчатую селективную защиту своего дома.

Переходите по ссылочке, чтобы познакомиться со всеми разновидностями и типами УЗО.

2. Нулевой рабочий проводник N

Нулевой рабочий проводник N не должен соединяться с местным контуром заземления и шиной РЕ.

3. Перенапряжение

Для защиты электрических приборов от атмосферных перенапряжений необходимо устанавливать ограничители перенапряжения (ОПН) или ограничители импульсных перенапряжений (ОПС или УЗИП). Более подробно об этих устройствах мы поговорим в ближайших статьях.

4. Сопротивление контура заземления

Сопротивление контура заземления Rc должно удовлетворять условию ПУЭ (Глава 1.7., пункт 1.7.59) Rc*Iузо (ток срабатывания УЗО) < 50 (В).

Например, при УЗО с уставкой в 30 (мА) сопротивление контура заземления (заземлителя) должно быть не более 1666 (Ом). Или, если УЗО имеет уставку 100 (мА), то сопротивление не должно превышать 500 (Ом). Это минимальные требования к сопротивлению контура заземления при системе заземления ТТ.

Как произвести измерение сопротивления контура — читайте в статье измерение сопротивления заземления.

Для выполнения вышесказанного условия достаточно будет использовать один вертикальный заземлитель в виде уголка или прутка длиной около 2-2,5 метра. Но я Вам рекомендую выполнить контур более тщательно, забив несколько заземлителей. Хуже не будет.

Недостаток системы заземления ТТ

Пожалуй, единственным недостатком системы ТТ является факт одновременного отказа устройства защитного отключения (УЗО) и пробое фазы на заземленный корпус электрического прибора.

В таком случае защитные проводники РЕ и открытые токопроводящие поверхности окажутся под потенциалом (напряжением) сети по причине того, что автоматический выключатель поврежденной линии может не сработать при замыкании фазы на РЕ, т.к. ток короткого замыкания будет не достаточный. Поэтому единственной защитой в такой ситуации остается система уравнивания потенциала и установка двухступенчатой дифференциальной защиты, про которую я упоминал чуть выше.

P.S. В завершении статьи рекомендую Вам посмотреть мое видео про компоновку и сборку трехфазного щита учета 380 (В) для частного дома с системой заземления ТТ.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Пример щита учета с УЗО для частного дома

Схема рассчитана на тип заземления ТТ, при котором приходящий от трансформатора PEN становится рабочим НУЛЁМ, а защитный ноль (заземление) берется от дополнительного контура, смонтированного на участке. Межу собой они нигде не соединяются.

Вариант с системой TN-C-S, где ноль и заземление сводятся в одну точку в щите, лишь после которой разделяются, мы уже рассматривали ТУТ.

Все распространенные сборки щитков учета, в том числе с УЗИП и с розеткой, для разных способов заземления, доступны ЗДЕСЬ.

Монтаж корпуса

При установке вне дома, рекомендуется применять стальные электрощиты (№1 на изображении), которые можно запирать на замок. Степень защищённости от попадания пыли или влаги у них должны быть не ниже IP54.

Обычно щиток монтируется на границе участка, например, на опоре линии электропередач, стене строения или ограждении. В зависимости от удобства доступа к нему проверяющих.
Заводить провода и кабели внутрь для коммутации, лучше всего снизу, с использованием гермовводов. Так вы обеспечите максимальную герметичность и значительно обезопасите электроустановку в целом.

Всё современное щитовое оборудование монтируется на DIN-рейки. Убедитесь, что в купленном вами щитке они установлены или идут в комплекте. В ином случае, дин рейку придёться докупать дополнительно.

Установка бокса для вводного автоматического выключателя

В целях предотвращения несанкционированного подключения, в обход электросчетчика, все коммутационные и защитные устройства, стоящие до него, должны, закрываться в боксы (№2 на изображении) и опечатываться.

Вот и мы, при монтаже, сперва ставим специальный корпус для АВ (автоматического выключателя). Он отличается тем, что имеет «ушки», для удобства пломбировки. В трехфазной сети 380В, бокс устанавливается минимум на три модуля, чтобы туда поместился Автоматический выключатель.

Установка автомата

Вводной автомат (№3 на изображении) устанавливается в отдельный корпус, который, закрывается кожухом. Позже, представители энергосбытовой компании его опечатают, установят пломбу и будут её проверять при каждом снятии показаний или контрольных обходах.

Для трёхфазных сетей 380В, при выделенной мощности 15кВт, номинал автоматического выключателя должен быть 25А.

Установка учетных и защитных устройств в щиток

Теперь пришла очередь установить на дин-рейку все остальные элементы. Полный перечень оборудования необходимого для щита частного дома следующий:

1) Стальной электрический щит (степень защиты ip54 или выше)

2) Бокс/кожух для АВ на 3 модуля

3) Автоматический выключатель трехполюсный 25А

4) Трехфазный счетчик электрической энергии 380В

5) распределительный блок на DIN-рейку

6) Селективное УЗО от 40А, ток утечки 100мА или 300мА

Электросчетчик, должен быть трехфазный, для сетей 380В. Обычно выбирается электронный, двухтарифный. При выборе производителя, основной ориентир срок гарантии, у кого она больше, тот и нужно брать. Обычно берется простой, без лишних интерфейсов, например, Меркурий или Энергомера.

Распределительный блок должен иметь достаточное количество клемм под нужные сечения  проводников. Для варианта с ВДТ — выключателем дифференциального тока, с заземлением ТТ, потребуется:

1 клемма — 16мм.кв – для контура повторного заземления ПВ1 или ПуВ(ПуГВ)

2 клеммы по 6мм.кв – для внутренних проводников, используемых при коммутации

Противопожарное УЗО выбирается селективное – имеющее задержку при срабатывании. Ток утечки может быть, как 100мА, так и 300мА.

Выбор порога срабатывания Устройства Защитного Отключения зависит от многих факторов. Практически любой электроприбор имеет определенную утечку и это нормально. Если таких устройств много, суммарные потери могут быть большими.

Исходя из этого и выбирается эта величина. Если жилье небольшое, достаточно ставить 100мА. Если же это коттедж, с большим количеством техники и оборудования, то однозначно 300мА.

Для внутренних соединений в щитке, удобнее всего использовать гибкие провода ПуГВ (еще могут называться ПВ-3) 1х6мм.кв. и наконечники НШВИ.

Сборка электрического щита учета с УЗО

подключение вводного кабеля СИП 4х16

В первую очередь подключаем все провода большого сечения. В нашем случае это Самонесущие Изолированные Провода (СИП). Всего четыре штуки. Все они алюминиевые, снаружи черная изоляция. Их маркировка выполнена в виде цветной непрерывной полосы.

Желтый, зеленый и красный проводники подключаем на верхние клеммы вводного АВ – это три фазы. PEN – с голубой полосой, в нулевую клемму счетчика электрической энергии.

Обычно это две крайние справа. Можно подключить к любой из них, они внутри соединены.

Зеземления

Далее подключаем к распределительному блоку проводники заземления. В первую очередь, как самый большой, от смонтированного на участке контура. Тудаже заземление токопроводящего корпуса щитка, которое монтируется под специальный болт.

Именно такая схема подключения N и PE отличает систему ТТ от других.

В системе TN-C-S, схему щита учета с УЗО, которой мы уже рассматривали ЗДЕСЬ, всё сделано иначе. Там наоборот, и PEN проводник и контур заземления дома объединены в распределительном блоке. И только после него делятся.

Здесь же вводной СИП с голубой полосой – PEN, по сути является рабочим нулём «N» всей электроустановки. Защитный ноль, он же заземление «PE», берется от смонтированного у во дворе контура.

Провода от вводного автомата до счетчика

Следующим шагом провода от нижних клемм вводного автомата – 3 фазы, прокладываем и подсоединяем к соответствующим контактам счётчика электрической энергии.

Как подключить трехфазный счетчик электроэнергии, в каком порядке соединять провода мы подробно рассматривали ЗДЕСЬ, на примере устройства Энергомера се 306.

Подключение проводов от счетчика к УЗО

После этого, все четыре проводника от электросчетчика (три фазы и рабочий ноль) подсоединяются к верхним клеммам ВДТ (выключатель дифференциального тока, он же УЗО). Место для нулевой жилы, обычно обозначено на корпусе как «N».

Подключение кабеля идущего от щита учета в РЩ дома

Осталось подключить кабель, по которому электрический ток будет поступать в дом. Внутри которого, обычно, установлен дополнительный распределительный щит (РЩ), без электрического счетчика электроэнергии. Все потребители разделены на группы, стоит автоматика и т.д.

Сечение жил и марка кабеля выбирается в зависимости от расстояния до РЩ и способа прокладки. Чаще всего применяется ВВГнг-LS 5х10мм.кв. Если прокладка ведется в земле – кабель используется бронированный, в таком случае броня также заземляется, подсоединением к распределительному блоку.

Три фазных и нулевые жилы кабеля, идущего в ваш дом, подключаются к нижним клеммам УЗО. Ноль, как вы помните на нём промаркирован. Жила защитного нуля – заземления, подключается напрямую к распределительному блоку.

В общем щит выглядит примерно так:

На этом монтаж завершен. Щит учета частного дома 380В на 15кВт, с заземлением TT готов к работе.

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

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

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

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

Виды систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим использование различных систем заземления в России, является ПУЭ (пункт 1.7), разработанный в соответствии с принципами, классификацией и способами устройства заземляющих систем, утвержденных специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Сокращенные названия систем заземления принято обозначать сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также английских: «combined» и «separated» — комбинированный и раздельный.

• T — заземление.
• N — подключение к нейтрали.
• I — изолирование.
• C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
• S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.

В приведенных ниже названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя. Принято различать TN, TT и IT системы заземления. Первая из которых, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует рассмотреть каждую из них более детально.

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

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

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

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

Система заземления TN-C

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

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

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

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

Система TN-S

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

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

Система TN-C-S

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

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

Система заземления TT

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

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

2. Системы с изолированной нейтралью

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

Система IT

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

Надежное заземление — гарантия безопасности

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

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

Смотрите также:

Система заземления TT — как подключить схема (ПУЭ)

Основным методом предупреждения электротравм является защитное заземление металлического корпуса электроприборов. Надёжность этого вида защиты определяется вероятностью получения человеком электротравмы при нарушении изоляции между элементами, подключёнными к электросети, и корпусом.

В ПУЭ гл.1.7 описываются 5 схем заземления, отличающихся по своей конструкции, самой из которых является схема TN-S. Она предполагает наличие проводника РЕ, проложенного от подстанции до электроприбора. При отсутствии технической возможности смонтировать эту систему используется схема TN-C-S. В Правилах Устройства Электроустановок в п.7.1.13 указано, что этот тип защиты должен заменить схему типа TN-C.

В небольших домах с однофазной электропроводкой и двухжильным вводным кабелем использовать эту схему защиты затруднительно. В таких местах устанавливается система заземления TT.

Основным отличием этой схемы является то, что заземляющий проводник PE соединён не с заземлённой средней точкой вторичной обмотки питающего трансформатора, а с контуром заземления, который смонтирован рядом с зданием. Именно к нему присоединяются заземляющие контакты розеток и металлические корпуса электроприборов.

В данной статье рассмотрим принцип работы и схему исполнения системы заземления TT и в каких случаях ее предпочтительно применять.

Область применения

Защитное заземление типа ТТ отличается от других схем. Согласно ПУЭ 1.7.57 в бытовых сетях используется подключение сетей к трансформатору с глухозаземлённой нейтралью TN. В этой схеме питания заземляющие контакты в розетках и на клеммнике соединены с заземлённой нейтралью трансформаторной подстанции.

Схема защиты TN имеет несколько разновидностей, отличающихся способом соединения заземляющих контактов в розетке с зпземлённой средней точкой вторичной обмотки трансформатора:

• TN-C — заземляющий проводник отсуствует. Вместо него используется нейтральный провод. Не обеспечивает необходимой безопасности, поэтому в жилых зданиях не применяется.
• TN-C-S — от нейтрали питающего трансформатора проложен один проводник PEN, совмещающий функции нулевого и заземляющего проводников. В водном щитке в здании он разделяется на два провода — нейтраль N и заземление РЕ. Место разделения дополнительно заземляется. Это самая распространённая схема из-за простоты переоборудования в неё схемы защиты типа TN-C.
• TN-S — заземляющий провод РЕ проложен от подстанции к электроприборам без разрывов и соединения с нейтралью. Самый надёжный метод защиты.

В ПУЭ гл.1.7 указаны условия выбора каждого из видов защиты. Если эти требования выполнить невозможно, то устанавливается система заземления TT. Чаще всего при заземлении дома схема TT в зданиях с вводом по воздуху, выполненным двумя проводами. Провода, проложенные ещё в советское время, в плохом состоянии и разделение PEN проводника на РЕ и N на вводе в дом не обеспечивает необходимого уровня защиты.

Ещё одна причина выполнить монтаж защиты здания по схеме TT — плохое техническое состояние магистральных воздушных линий. Согласно требованиям ПУЭ п.1.7.102 провод PEN должен заземляться на столбах, по которым он проложен. Естественно, за много лет, прошедших с момента прокладки, контур заземления на многих опорах вышел из строя.

Эти требования вызваны тем, что при обрыве провода РЕN и отсутствии повторного заземления на металлических элементах корпуса электроприбора окажется опасное для жизни напряжение.

В связи с этим система заземления TT применяется на дачах, в охотничьих домиках, временных сооружениях на стройках и других аналогичных ситуациях. Достоинство этой конструкции в том, что для изготовления заземления достаточно простого землеройного инструмента и электросварки.

В связи с тем, что сопротивление заземления может быть недостаточным для надёжной защиты и отключения автоматического выключателя, в ПУЭ п.1.7.59 указывается на обязательность установки УЗО или дифавтомата. Ток утечки, появляющийся при замыкании на корпус или прикосновении к элементам, находящимся под напряжением, человека, достаточен для срабатывания этой защиты.

Расшифровка обозначения схемы TT

Название и расшифровка системы заземления ТТ указывает на её основные особенности:

1. 1. Т (англ. terra — земля). Показывает, что нейтраль источника питания, как в системах TN, подключена к заземлению без автоматов и переключателей.
2. 2. Т (англ. terra — земля). Указывает, что все элементы корпуса подключены к защитному заземлению возле здания.

Из названия видно, что заземление РЕ не связано с питающим трансформатором и подключается к собственному контуру заземления. Именно наличие этого контура является основным отличием схемы заземления ТТ от систем типа TN, в которых корпус оборудования и заземляющие клеммы соединены с нейтралью источника питания проводами PE или PEN.

Схема исполнения системы заземления TT

Принцип работы защиты типа ТТ заключается в том, что провод заземления РЕ подключается к независимому контуру заземления и не связан с источником питания. При этом элементы конструкции здания и коммуникации оказываются заземлёнными и не соединёнными с источником питания.

Даже при установке трансформаторной подстанции рядом со схемой заземления TT контур нейтрали трансформатора и контур заземления не соединяются.

Какие требования предъявляются к системе TT

В ПУЭ 1.7.59 указывается, где применяется система заземления TT и основные технические условия для этой конструкции.

1. Установка УЗО

Система ТТ является более опасной и не обеспечивает такую же надёжную защиту от поражения электрическим током, как схема TN-S. Поэтому при монтаже этой схемы является обязательной установка на все линии электропроводки УЗО с порогом срабатывания тока утечки не более 30мА.

Такое требование аргументировано тем, что при перекрытии фазы на заземленный корпус оборудования ток короткого замыкания может быть настолько мал, что автоматический выключатель не сработает. Следовательно, единственной защитой в этом случае будет Устройство Защитного Отключения (УЗО).

2. Отсутствие связи между N и PE проводниками

Нейтральный провод N и заземляющий РЕ запрещено соединять между собой. Именно это разделение является отличительной особенностью системы типа ТТ.

В ПУЭ п.1.7.59 указано, что она применяется только в том случае, если требования для других схем защиты невозможно выполнить, а соединение N и РЕ преобразовывает схему TT в одну из систем типа TN, требования к которой в данной ситуации невыполнимы.

3. Качественный контур заземления

Одним из основных элементов защиты типа TT является контур заземления. В отличие от других схем он находится возле здания с этой защитной системой. Главным параметром контура является его сопротивление. Для надёжной работы контур необходимо регулярно осматривать и проверять его прибором для проверки заземления.

Достоинства и недостатки

У системы защиты типа ТТ есть достоинства, делающие её удобной для применения в некоторых случаях. Повреждения линии электропередач не влияют на безопасность людей, а монтаж заземления в электропроводке не требует замены или реконструкции питающей линии.

Опасность для жителей дома появляется только в случае одновременного отказа УЗО, нарушения изоляции между токоведущими частями и корпусом и нарушении работы заземляющего устройства. Именно контур заземления является слабым местом этой системы.

Для качественного монтажа этого элемента необходимо выполнить значительный объём земляных работ, а в дальнейшем конструкцию следует периодически осматривать и проверять по правилам, указанным в ПУЭ п. 1.8.36.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Система заземления TT: схема, область применения, недостатки Общепринятым способом обеспечения безопасности при работе с электрооборудованием, является заземление. В ПУЭ, в перечне мер по защите людей от воздействия электрического тока, защитное заземление стоит на первом месте (пункт 1.7.51, Глава 1.7). Эта мера предусматривает соединение открытых токопроводящих частей электроустановки с заземляющим устройством. В зависимости от конструктивных особенностей электрических установок и сетей, заземляющий контур может быть организован несколькими способами. Система, в соответствии с которой осуществляется заземление, определяется на стадии проектирования или предписывается техническими условиями, которые выдает электросетевая организация. Предметом рассмотрения данной статьи служит система заземления ТТ, принцип работы и область применения которой будет подробно изложен далее.

Общее описание и принцип действия

Применение системы ТТ распространяется на электрические сети, нейтраль которых глухо заземлена. Суть этого способа заключается в том, что токопроводящие части электрооборудования соединяются с заземляющим устройством, находящимся на стороне потребителя. Электрическая связь между этим устройством и тем заземлителем, к которому подключена нейтраль трансформатора на подстанции, отсутствует.

На рисунке схематически изображена система ТТ, по которой произведено заземление здания:

Область применения

Рассмотрим, в каких случаях применяется данный тип заземления. Следует заметить, что система ТТ является в некотором роде неординарной мерой. ТN система — это система, нейтраль источника питания которой глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников. (ПУЭ п.1.7.3). Согласно этому же пункту ПУЭ системой ТТ называется система с глухозаземленной нейтралью источника питания, но при этом в отличии от системы ТN открытые проводящие части электроустановки заземляются заземляющим устройством, электрически независимым от глухозаземленной нейтрали источника. Система ТN имеет несколько разновидностей, общей конструктивной чертой которых является объединение цепей заземления нейтрали трансформатора и электроустановок потребителя. Защита, выполняемая по такому принципу, наиболее легко выполнима с точки зрения потребителя, осуществляющего подключение к электрической сети. Эта система не требует сооружения заземляющего устройства на объекте потребителя.

Применение заземления ТТ предписывается только в тех случаях, когда система TN не обеспечивает необходимого уровня безопасности. Обычно это имеет место при неудовлетворительном техническом состоянии питающей воздушной линии, особенно сооруженной по временной схеме. В таких условиях, как правило, высока вероятность повреждения заземляющего проводника, то есть, потеря электрической связи между заземляющим устройством на подстанции с заземляющими цепями потребителя. Эта ситуация чревата тем, что при пробое изоляции, напряжение прикосновения к корпусам электрооборудования может оказаться равным рабочему напряжению сети. По этой причине, основной сферой применения схемы ТТ служат объекты, электроснабжение которых носит временный характер. Например, строительные площадки, вагончики и т.п.

Довольно часто встречаются случаи, когда заземление ТТ применяется в частном доме или на даче. Реализация такой схемы достаточно трудоемка, особенно для частного владельца. Вопросы, как сделать заземлитель и установить УЗО, смогут решить, пожалуй, только специалисты. Построить на своем участке заземляющее устройство, отвечающее требованиям правил, под силу не каждому владельцу. К сказанному можно также добавить, что применение системы следует согласовать с организацией, осуществляющей электроснабжение.

В соответствии с п.1.7.59 ПУЭ, эксплуатация электрооборудования, заземление которого выполнено по системе ТТ, запрещена без использования УЗО. На рисунке 2 проиллюстрирована схема подключения УЗО.

Устройство защитного отключения (УЗО), это система защиты, осуществляющая отключение установки при возникновении тока утечки, обусловленного повреждением изоляции. Этот аппарат реагирует на разность токов, протекающих по фазному и нулевому проводам, поэтому называется автоматическим выключателем дифференциального тока. При повреждении изоляции электроустановки, образуется шунтирующая цепь через корпус оборудования на землю. В результате образуется ток утечки на заземление.

Требования к устройству заземления

Самой важной характеристикой заземляющего устройства является его сопротивление. Требование к этому параметру, если заземление выполнено по системе ТТ, можно выразить следующим образом (ПУЭ п.1.7.59):

R ≤ 50B/Iср.узо

При этом, в случае применения нескольких устройств защитного отключения, учитывается дифференциальный ток срабатывания того устройства, где он имеет максимальное значение.

Кроме этого требования, должна быть выполнена основная система уравнения потенциалов (п.1.7.60 ПУЭ). Суть мероприятия заключается в соединении между собой следующих конструкций:

• Заземляющее устройство, выполненное на объекте.
• Металлические трубопроводы отопления, водоснабжения (холодного и горячего), канализации, газоснабжения.
• Металлические конструкции, относящиеся к каркасу здания.
• Металлические детали вентиляционных систем, а также систем кондиционирования.
• Заземляющее устройство, входящее в состав молниезащиты частного дома.

Достоинства и недостатки

Перечислим плюсы и минусы, которые несет с собой заземление ТТ. К безусловному плюсу следует отнести определенную независимость от возможных повреждений линии питания в плане безопасности. Наличие местного заземляющего устройства, расположенного в непосредственной близости от объектов заземления делает крайне маловероятным обрыв связи с ним.

С другой стороны, сооружение полноценного заземляющего устройства, которое имеет необходимые характеристики, дело достаточно хлопотное, требующее производства земляных работ. Сюда же нужно добавить необходимость использования УЗО, что усложняет схему и требует дополнительных финансовых затрат.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме:

Теперь вы знаете, в каких случаях применяется система заземления ТТ и что она собой представляет в целом. Надеемся, эта статья была для вас полезной и интересной!

Рекомендуем также прочитать:

Система заземления TT: особенности конструкции + фото

Система заземления TT поможет обезопасить ваш дом. Она имеет широкий спектр распространения, и применяют ее в тех местах, где системы заземления TN-C, TN-C-S и TN-S обеспечены не полностью. Применять эту систему необходимо в том случае если воздушная линия имеет неудовлетворительное состояние.

На сегодняшний день большинство воздушных линий имеют неудовлетворительное состояние. На большинстве опорах нет дополнительного заземления. Также эта система заземления TT активно применяется для защиты людей от поражения током через металлические поверхности. К этим поверхностям можно отнести:

1. Строительные вагончики.
2. Металлические контейнеры.
3. Помещения, которые имеют диэлектрическую поверхность стен.

Если вам интересно, тогда читайте, как выполнить заземление автомобиля.

Система заземления TT и ее принцип исполнения

Принцип системы TT достаточно прост. Он основывается на том, что защитный проводник PE должен заземляться независимо от нулевого проводника N. Связь между этими проводниками запрещена. Даже если рядом располагается контур заземления нулевого проводника, то защитный проводник должен заземляться через свой контур заземления. Эти контуры не должны соприкасаться между собою.

Таким образом, вы сможете полностью заизолировать токопроводящие поверхности. Сделать монтаж системы заземления TT достаточно просто. Вот схема системы заземления TT, которая поможет выполнить монтаж.

Для монтажа системы вам необходимо по всему периметру здания провести защитный проводник PE. Проводник должен иметь вид пластины или прутка, которые должны соединяться отдельным контуром заземления.

Важно знать!!! Запрещается соединять заземленные части конструкции и корпуса электрооборудования с рабочим нулевым проводником N.

Требования и особенности системы заземления TT

Сейчас мы перечислим основные особенности, которые помогут выполнить монтаж системы:

Все групповые линии должны иметь УЗО уставка которого должна составлять не более 30 мА. Это необходимо для защиты от косвенного соприкосновения к токоведущим частям. Также это поможет обезопасить вашу жизнь при появлении неисправной проводки.

• Нулевой проводник N

Нулевой рабочий проводник обязательно должен соединяться с местным контуром заземления и шиной PE.

• Перенапряжение

Для того чтобы защитить все приборы от перенапряжения вам необходимо установить ограничители перенапряжения. Также вы можете установить ограничители импульсных перенапряжений.

• Сопротивление контура заземления

Это сопротивление полностью должно удовлетворять ПУЭ. Для того чтобы определить действующее сопротивление необходимо провести измерение сопротивления заземления. Чтобы удовлетворить эти требования вам необходимо использовать один вертикальный заземлитель в виде уголка длиною около двух метров. При необходимости вы можете сделать несколько заземлителей. Контур заземления в частном доме можно подключить к этой системе.

Недостаток системы заземления TT

Система заземления TT имеет ряд преимуществ, о которых мы говорили выше. Также она может иметь и некоторые недостатки. На сегодняшний день естественным недостатком можно считать факт отказа УЗО и пробои фазы на заземленный корпус. В этом случае все проводники окажутся под напряжением сети.

Это может случиться из-за того, что выключатель не сработает при замыкании фазы на PE. Единой защитой, которая справится с этой проблемой, может служить система уравнивания потенциала. Выполнять монтаж системы заземления TT должны только специалисты. Они имеют необходимый опыт в этой сфере.

Рекомендуем вашему вниманию: система заземления: TN-C-S.

Монтаж заземляющих устройств (TNC, TN-S, TNC-S, TT)

Заземление сетей низкого напряжения

Заземление низковольтных сетей в Великобритании во многом определяется поставками Low Voltage . Однако, если входные источники питания находятся на напряжении 11 кВ, а трансформаторы находятся в собственности пользователя, источники низкого напряжения могут быть заземлены менее обычным способом с использованием высокого импеданса. Эта договоренность не разрешена для общественных поставок.

Процедуры монтажа заземляющих устройств (TNC, TN-S, TNC-S и TT) — фото предоставлено: Edvard CSANYI

Тем не менее, это полезная система, когда более важно поддерживать расходные материалы, чем устранять первое замыкание на землю.

ПРИМЕР: Схема аварийного освещения для эвакуации персонала из опасной зоны могла бы использовать систему с высоким импедансом, если считалось менее опасным обслуживать источники питания после первого замыкания на землю, чем полностью отключать свет. Канальный туннель может быть таким случаем.

Даже в этих условиях первоначальное замыкание на землю должно быть исправлено как можно быстрее.

Более обычные заземляющие устройства:

• TN-C , где земля и нейтраль объединены (PEN) и
• TN-S , где они разделены (5 проводов) или
• TN-C-S .

Последнее очень распространено, так как позволяет однофазным нагрузкам питаться по фазе и нейтрали с помощью совершенно отдельной системы заземления, соединяющей вместе все открытые проводящие части, прежде чем подключать их к проводнику PEN через главную клемму заземления, которая также подключена к нейтральному терминалу.

Концепции заземления

Для защитных проводников из того же материала, что и фазовый проводник, площадь поперечного сечения должна быть такой же, как и у фазового проводника до 16 мм ² . ВАЖНО: Если проводник фазы больше 16 мм ² , защитный проводник может оставаться на 16 мм ² до тех пор, пока проводник фазы не станет 35 мм ² , после чего защитный проводник должен быть вдвое меньше. фазового проводника.

Для проводников, которые не из того же материала, площадь поперечного сечения должна быть скорректирована в соотношениях коэффициента k из таблицы 43A в BS 7671. Коэффициент k учитывает удельное сопротивление, температурный коэффициент и теплоемкость материалы проводника и начальных и конечных температур.

Наконец, существует система TT, которая использует материнскую землю как часть возврата земли.

Нейтральная и заземленная части соединены вместе только через систему электродов с заземлением источника (и нейтрали). Чтобы убедиться, что обычные системы являются удовлетворительными, то есть, что защита работает при возникновении замыкания на землю, необходимо рассчитать полное сопротивление контура замыкания на землю (Z _с ) и убедиться, что ток короткого замыкания через него вызовет защита для работы.

Это довольно утомительный процесс, который включает в себя вычисление импедансов, обеспечиваемых не только возвратом земли, но и:

1. фазный проводник
2. Трансформатор питания
3. Сеть поставок
4. Любое нейтральное сопротивление.

Эта информация должна быть запрошена заранее. Распределитель электроэнергии должен иметь возможность определить уровень неисправности или эквивалентный импеданс питающей сети, а производитель может предоставить соответствующие импедансы для трансформатора.

Однако для получения ответов потребуется время, поэтому запросы следует начинать в начале проекта.

На подстанции будут размещаться автоматические выключатели с предохранителями для подключения основных кабелей к распределительным щитам и центрам управления двигателями. Эти защитные устройства должны отличаться от тех, которые находятся ниже по линии, приближаясь к предельным нагрузкам. Таким образом, системное исследование должно установить правильные оценки оборудования подстанции, чтобы различать распределительную сеть.

Заземление оборудования должно быть электрически завершено и подтверждено механически надежным и герметичным.

Заземляющий болт на крыше распределительного щита

Проводники заземления (, ранее называвшиеся заземляющими проводами ) должны быть проверены на соответствие правилам IEE, то есть они не должны быть алюминиевыми, и они должны быть не менее 25 мм ² для меди и 50 мм ² для стали , если они не защищены от коррозии.Эти проводники предназначены для подключения к заземляющим электродам.

Защитные проводники, ранее известные как проводники заземления , также должны соответствовать BS 7671 (Правила IEE) и в целом для фазных проводников с длиной менее 16 мм ² ; это означает, что защитные проводники должны быть того же размера, что и фазовые проводники. Когда фазовый проводник превышает 16 мм ² , защитный проводник остается на 16 мм ² до тех пор, пока фазовый провод не станет 35 мм ² , после чего защитный проводник должен составлять половину площади поперечного сечения фазового проводника. ,

Еще один важный момент, который следует отметить, заключается в том, что заземляющий проводник к заземляющему электроду должен иметь четкую и постоянную маркировку « БЕЗОПАСНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ — НЕ УДАЛЯЙТЕ », и его следует размещать на месте соединения проводника с электродом.

Метка: БЕЗОПАСНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ — НЕ УДАЛЯЙТЕ

Номиналы предохранителей также следует проверять по отношению к другим номиналам предохранителей в цепи питания или настройкам защитных реле для обеспечения правильной последовательности работы и различения.Должны быть заполнены схемы для распределительных щитов и установлены обозначения для обеспечения безопасной работы выключателей и изоляторов.

Все испытания должны проводиться в соответствии с требованиями BS 7671, часть 7, и сертификатом на электрическую установку, выдаваемым подрядчиком лицу, заказывающему работы.

Многие установки теперь включают в себя защитные устройства с защитой от тока и неисправности. Они также должны быть проверены с использованием соответствующего испытательного оборудования, подробное описание которого можно найти в BS 7671 или для более сложной аппаратуры в BS 7430 и Руководства, которые публикуются отдельно, и усиливают требования в Британском стандарте.

Номинальные напряжения в настоящее время:

• 230 В + 10% и -6%
• 400 В + 10% и -6%

Ссылка: Справочник по электромонтажу, четвертое издание — Eur Ing GEOFFREY STOKES

,

Проектирование системы заземления / заземления в сети подстанции

Проектирование системы заземления / заземления в сети подстанции

Введение в сеть заземления подстанции

В высокого и среднего напряжения ^[1] Подстанции с воздушной изоляцией ( AIS ), электромагнитное поле , , которые вызывают статические заряды неизолированного кабеля и проводников, а в атмосферных условиях ( скачки ), индуцируют напряжения на не живущих деталях установки, которые создают разности потенциалов между металлическими частями и землей, а также между различными точками земли .

Подобные ситуации могут возникать, когда имеется неисправностей между частями под напряжением установки и частями , не находящимися под напряжением, например, в короткое замыкание между фазой и землей .

Эти разностей потенциалов дают начало потенциала шага и потенциала касания , или комбинации обоих , которые могут привести к циркуляции электрического тока через человеческое тело , которое может наносит вред людям .

Напряжение прикосновения ( E _t ) можно определить как максимальную разность потенциалов, которая существует между заземленной металлической конструкцией, которая может касаться рукой, и любой точкой земли, когда протекает ток повреждения.

Обычно считается расстояние в 1 м между металлической конструкцией и точкой на земле.

Шаговое напряжение ( E _с ) определяется как максимальная разность потенциалов, которая существует между опорами при протекании тока повреждения.

Обычно считается, что расстояние между ногами составляет 1 м.

Частным случаем ступенчатого напряжения является Переданное напряжение ( E _trrd ) : где напряжение передается на или из подстанции, или в удаленную точку, внешнюю по отношению к площадке подстанции.

Другими понятиями являются :

• Повышение потенциала земли ( GPR ): Максимальный электрический потенциал, который может достичь сетка заземления подстанции относительно удаленной точки заземления, предполагаемой для потенциала удаленного заземления.Это напряжение, GPR, равно максимальному току сетки, умноженному на сопротивление сетки.
• Сетевое напряжение ( E _м ): Максимальное напряжение прикосновения в сетке заземленной сетки.
• Напряжение прикосновения металл-металл ( E _мм ): Разница в потенциале между металлическими объектами или конструкциями на площадке подстанции, которые могут быть соединены прямыми руками или руками. контакт.

Диаграмма на рисунке 1 показывает явления, упомянутые выше .

Рисунок 1 — Сенсорные, ступенчатые и передаваемые напряжения

Для того чтобы минимизировать от до допустимых значений из токов через человеческое тело , до обеспечивают электрическую безопасность для человек, работающих внутри или вблизи установка , а также до ограничение любых возможных электрических помех со сторонним оборудованием , AIS должен быть снабжен заземления (или заземления ) системы , к которой всех металлических не живых частей К установке должен быть подключен , например, металлические конструкции , заземлители, разрядники для защиты от перенапряжений, корпуса распределительных щитов и двигателей, направляющие трансформаторов и металлические заборы .

Поскольку заземление влияет на уровни перенапряжений энергосистемы и ток короткого замыкания , а также на определение систем защиты, система заземления должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить надлежащую работу защитных устройств, таких как защитное реле и перенапряжение разрядники .

Проектирование и конструирование системы заземления должны гарантировать, что система работает в течение ожидаемого срока службы установки, и поэтому должны учитывать будущие дополнения и максимальный ток повреждения для окончательной конфигурации.

Заземляющая система изготовлена ​​из ячеек из заглубленного неизолированного медного кабеля , с дополнительными дополнительными заземляющими стержнями и должна быть рассчитана в соответствии с рекомендациями по использованию IEEE Std. 80-2000 .

Важные формулы для проектирования системы заземления подстанции

Сечение подземного кабеля следует рассчитывать в соответствии со значением тока короткого замыкания между фазой и землей , но это обычное явление. для этой цели использовать трехфазный ток короткого замыкания .

Для этого расчета должна использоваться следующая формула : Где:

• I ” _K1 — ток короткого замыкания между фазой на землю [ A ]
• т _с — продолжительность ошибки [ с ]
• Δθ — максимально допустимое повышение температуры [ ° C ] — для неизолированной меди Δθ = 150 ° C

Согласно указанному IEEE Стандартные максимально допустимые значения шага и потенциального касания и максимально допустимый ток через тело человека ( I _hb ) и сопротивление из заземления ( R _g ) рассчитываются по формулам :

Максимально допустимый шаг ступени

Максимально допустимый потенциал касания

млн. Лет Максимально допустимый ток через тело человека

Сопротивление заземления

Где:

• C _s — коэффициент снижения поверхностного слоя, рассчитываемый по формуле:
• т _с — длительность повреждения [ с ]
• ρ _с — удельное сопротивление поверхности [ Ом. м ] — типичное значение для мокрой дробленой породы / гравия: 2,500 Ω .m
• ρ — это удельное сопротивление земли под поверхностным материалом [ Ω . м ]
• ч _с — толщина материала поверхности [ м ]
• A — площадь, занимаемая наземной сеткой [ м ² ]
• л _Т — это общая скрытая длина проводника, включая заземляющие стержни [ м ]

Если защитный поверхностный слой не используется, то C _s = 1 и ρ _с = ρ

Эти вычисления обычно выполняются с использованием специального программного обеспечения .

Заземляющая сетка подстанции

На рисунке 2 показан пример заземления.

Рисунок 2 — Заземляющая сетка

Наиболее подходящими методами для подключения заземления являются :

a.) Экзотермическая сварка

Рисунок 3 — Экзотермическая сварка

Экзотермическая сварка — это процесс постоянного соединения проводников, в котором используется расплавленного металла и кристаллизаторов , который основан на химической реакции между оксидами металлов ( проводник ) и воспламененного алюминиевого порошка , который действует как топливо , а выделяет тепловую энергию .Эта химическая реакция представляет собой пиротехническую композицию , известную как термит .

Необходимо убедиться, что количество экзотермических сварок, выполненных с каждой пресс-формой, не будет превышать показания изготовителя.

b .) Соединитель C :

с использованием гидравлического обжимного инструмента и матриц с размером , подходящим для размера соединителей .

Рисунок 4 — Соединитель C и обжимной инструмент

Рядом с блоками управления из выключателей, выключателей и изоляторов должен быть установлен металлический эквипотенциальный мат , подключенный к заземляющей системе , аналогично к показанному на рисунке 5.

Рисунок 5 — Металлический эквипотенциальный мат

Полезно знать:

[1] Будучи U _n , номинальное напряжение сети: HV — U _n ≥ 60 кВ ; МВ — 1 кВ n ≤ 49,5 кВ .

Об авторе: Мануэль Болотинья

— Степень бакалавра в области электротехники — Энергетика и энергетические системы (1974 год — Высший технический институт / Лиссабонский университет)
— Степень магистра в области электротехники и вычислительной техники (2017 год — Faculdade de Ciências e Tecnologia / Университет Новы Лиссабона)
— Старший консультант по подстанциям и энергосистемам; Профессиональный инструктор

Похожие сообщения:

.

Что такое заземление и почему мы заземляем систему и оборудование?

Что такое заземление?

Термин заземление обычно используется в электротехнической промышленности и означает «заземление оборудования» и «заземление системы». Заземление оборудования означает соединение заземления с токонесущими проводящими материалами, такими как кабелепровод, кабельные лотки, распределительные коробки, корпуса и рамы двигателя.

Что такое заземление и почему мы заземляем систему и оборудование? (на фото: заземляющий электрод и проводник; кредит: начи.орг)

Заземление системы означает соединение заземления с нейтральными точками токопроводящих проводников , такими как нейтральная точка цепи, трансформатор, вращающееся оборудование или система, либо полностью, либо с устройством ограничения тока.

На рисунке 1 показаны два типа заземления.

Рисунок 1 — Система заземления (щелкните, чтобы развернуть схему)

Что такое заземленная система?

Это система, в которой, по крайней мере, один проводник или точка (обычно средний провод или нейтральная точка обмоток трансформатора или генератора) намеренно заземлены либо полностью, либо через полное сопротивление (стандарт IEEE 142-2007 1).2).

Типы системного заземления, обычно используемые в промышленных и коммерческих энергосистемах, включают в себя твердотельное заземление , заземление с низким сопротивлением, заземление с высоким сопротивлением и незаземленное заземление .

Какова цель заземления системы?

Заземление системы или преднамеренное соединение фазы или нейтрального проводника с землей предназначено для контроля напряжения на земле или заземлении в предсказуемых пределах.Он также обеспечивает поток тока, который позволит обнаружить нежелательное соединение между проводниками системы и землей [замыкание на землю].

Что такое замыкание на землю?

Замыкание на землю — это нежелательное соединение между проводниками системы и заземлением . Нарушения заземления часто остаются незамеченными и наносят ущерб производственным процессам завода. Отключая электропитание и повреждая оборудование, замыкания на землю нарушают поток продуктов, что приводит к потере производительности в течение нескольких часов или даже дней.

Необнаруженные замыкания на землю представляют потенциальный риск для здоровья и безопасности для персонала. Нарушение заземления может привести к угрозе безопасности, такой как неисправность оборудования, пожар и поражение электрическим током.

Замыкания на землю могут привести к серьезному повреждению оборудования и ваших процессов. При возникновении неисправности оборудование может быть повреждено и процессы могут быть остановлены, что серьезно повлияет на итоговую прибыль.

Вопросы и ответы

ВОПРОС № 1 — У меня есть защита от перегрузки по току.Нужна ли дополнительная защита от замыкания на землю?

Защита от перегрузки по току будет действовать для прерывания цепи на токи, для которых она была разработана и настроена на работу. Тем не менее, некоторые замыкания на землю, в частности дуговые разряды низкого уровня, приведут к значительным повреждениям и создадут источник возгорания, даже не достигнув уровня, необходимого для активации устройства защиты от сверхтока.

ВОПРОС № 2 — Есть ли опасность при эксплуатации незаземленной системы на 480 В на старом заводе? Должны ли мы заземлить систему?

Основная опасность при работе незаземленной системы 480 В заключается в том, что при возникновении замыкания на землю единственным указанием, которое у вас будет, являются три индикатора.Напряжение на незаземленных фазах увеличится до 480 В относительно земли, напряжение на заземленном проводнике будет 0 В относительно земли .

В этой системе единственный способ указать наличие замыкания на землю — это когда два источника света имеют большую яркость, чем неисправный фазовый индикатор. Чтобы определить замыкание на землю, вы должны включить каждый выключатель фидера, пока все три индикатора снова не появятся с одинаковым блеском.

Как только это будет сделано, вы продолжите вниз по этому фидеру, пока не найдете ошибку .Это звучит очень легко, но в реальном мире оказывается очень сложно.

Завод, как правило, незаземлен, потому что это непрерывная эксплуатационная установка, и следует избегать изоляции из-за замыкания на землю ! К сожалению, это приводит к обнаружению замыкания на землю. Единственный способ обнаружить замыкание на землю — это задействовать выключатели фидера.

Это то, что вы пытаетесь избежать. Таким образом, в конце концов, замыкание на землю остается в системе, потому что нет простого способа найти его.Это опасно, потому что любое обслуживание, выполняемое в системе в заземленном состоянии, зависит от полного линейного потенциала относительно земли.

Хорошая новость в том, что есть решение! Незаземленные объекты могут быть легко преобразованы в заземленные объекты с высоким сопротивлением, а обнаружение и определение места замыкания на землю может быть выполнено без прерывания питания.

ВОПРОС № 3 — Какое влияние, если таковое имеется, на движущееся оборудование, предназначенное для установки с плавающим грунтом или незаземленной вторичной по отношению к установке, которая имеет истинно заземленную систему? Мои мысли, это не должно иметь большого значения, но я могу ошибаться.

В вашем случае (от незаземленной системы до надежно заземленной системы) нет, это не имеет значения. Однако, если вы идете другим путем (из SG в систему UNG), тогда да, это будет иметь значение. Во время нормальной работы это, скорее всего, не будет иметь значения.

Однако во время замыкания на землю это произойдет. В незаземленной системе напряжение поврежденной фазы падает до потенциала заземления (или ~ 0 В) , и неповрежденные фазы повышаются до межфазного напряжения относительно земли.

Например, система 480V будет иметь напряжение между фазой и землей ~ 277 В при нормальной работе, поэтому она должна работать адекватно. Однако из-за короткого замыкания на землю в одной фазе напряжение становится равным 0 В, , а две другие фазы повышаются с 277 В до 480 В между фазами и землей.

Так как этого не происходит в надежно заземленной системе, , все, что рассчитано только на 300 В между фазами и землей, взорвется , например, TVSS, VFD, счетчики и т. Д.

ВОПРОС # 4 Какое напряжение вы бы прочитали, если бы подключили свои выводы от L1, L2 или L3 к заземлению трехфазной системы электропитания переменного тока 460 В, подключенной Y?

Если система с Y-соединением надежно заземлена на , вы получите 266В от линии к заземлению .Если система с Y-соединением не заземлена или заземлена с высоким сопротивлением и система не имеет замыкания на землю, вы также читаете 266В. В случае возникновения ошибки в одной фазе, фаза, в которой возникла ошибка, будет показывать низкое напряжение около 0, а две другие фазы будут показывать около 460 В.

Ссылка // Заземление сопротивления — Q / A с экспертами отрасли по iGard

,

9 Рекомендуемые методы заземления

Основа безопасности и качества электроэнергии

Заземление и соединение — это основа безопасности и качества электроэнергии. Система заземления обеспечивает путь с низким импедансом для тока повреждения , а ограничивает рост напряжения на обычно не несущих ток металлических компонентах электрической распределительной системы.

9 рекомендуемых методов заземления (фоторепортаж: ag0n.net)

В условиях неисправности низкий импеданс приводит к сильному току тока короткого замыкания , что приводит к срабатыванию устройств защиты от сверхтоков, что позволяет быстро и безопасно устранить неисправность.Система заземления также позволяет безопасно переключать такие переходные процессы, как молния, на землю.

Склеивание — это преднамеренное соединение обычно не несущих током металлических компонентов с образованием электропроводного пути. Это помогает обеспечить одинаковый потенциал этих металлических компонентов, ограничивая потенциально опасные перепады напряжения.

Тщательное рассмотрение должно быть уделено установке системы заземления, которая превышает минимальные требования NEC для повышения безопасности и качества электроэнергии.

1. Оборудование Заземлители

IEEE Emerald Book рекомендует использовать заземляющие проводники оборудования во всех цепях, не полагаясь только на систему дорожек качения для заземления оборудования. Используйте заземляющие проводники оборудования с размерами, равными фазным проводникам, чтобы уменьшить сопротивление цепи и сократить время отключения устройств защиты от сверхтоков.

Оборудование заземлитель

Свяжите все металлические корпуса, дорожки качения, коробки и провода заземления оборудования в одну электрически непрерывную систему.Рассмотрим установку заземляющего проводника оборудования проводного типа в качестве дополнения к заземляющему проводнику оборудования только для кабелепровода для особо чувствительного оборудования .

Минимальный размер заземляющего проводника оборудования для обеспечения безопасности приведен в NEC 250.122, но для обеспечения качества электроэнергии рекомендуется заземляющий провод в натуральную величину.

Вернуться к оглавлению №

2. Изолированная система заземления

В соответствии с разрешением NEC 250.146 (D), и NEC 408,40 Исключение, рассмотреть возможность установки изолированной системы заземления, чтобы обеспечить чистый опорный сигнал для правильной работы чувствительного электронного оборудования.

Изолированная система заземления для разветвленных цепей (фото предоставлено: iaeimagazine.org)

Изолированное заземление — это метод, который пытается уменьшить вероятность «шума», проникающего в чувствительное оборудование через провод заземления оборудования. Заземляющий контакт не подключен к ярму устройства и не подключен к металлической розетке. Поэтому он «изолирован» от заземления зеленого провода.

Отдельный проводник, зеленый с желтой полосой, проходит к щитовой панели вместе с остальными проводниками цепи, но обычно он не подключен к металлическому корпусу. Вместо этого он изолирован от корпуса и проходит через шину заземления сервисного оборудования или заземление отдельно взятой системы. Изолированные системы заземления иногда устраняют циркулирующие токи контура заземления.

Обратите внимание, что NEC предпочитает термин изолированное заземление , в то время как IEEE предпочитает термин изолированное заземление .

Вернуться к оглавлению №

3. Заземление ответвительной цепи

Замените ответвительные цепи, которые не содержат заземления оборудования, на ответвительные цепи с заземлением оборудования. Чувствительное электронное оборудование, такое как компьютеры и управляемое компьютером оборудование, требует ссылки на землю, обеспечиваемой заземляющим проводником оборудования, для правильной работы и для защиты от статического электричества и скачков напряжения.

Отказ от использования заземляющего проводника оборудования может вызвать протекание тока через низковольтные цепи управления или связи, которые подвержены неисправности и повреждению, или заземлению.

Устройства защиты от перенапряжений (SPD)

должны быть подключены к заземляющему проводнику оборудования.

Вернуться к оглавлению №

4. Сопротивление заземления

Измерьте сопротивление системы заземляющих электродов к земле.

Примите разумные меры для обеспечения того, чтобы сопротивление заземления составляло 25 Ом или менее для типичных нагрузок .Во многих промышленных случаях, особенно при наличии электронных нагрузок, существуют требования, для которых необходимо, чтобы значения составляли всего 5 Ом или менее , что во много раз меньше 1 Ом.

Измерение сопротивления заземления методом падения потенциала (фоторепортаж: eblogbd.com)

Для этих особых случаев создайте программу технического обслуживания чувствительных электронных нагрузок для измерения сопротивления заземления каждые полгода, первоначально, с использованием измерителя сопротивления заземления . Сопротивление заземления следует измерять не реже одного раза в год.

При проведении этих измерений должны быть приняты соответствующие меры безопасности , чтобы снизить риск поражения электрическим током .

Запишите результаты для дальнейшего использования. Изучите значительные изменения в измерениях сопротивления заземления по сравнению с историческими данными и исправьте недостатки системы заземления. Проконсультируйтесь со специалистом по электротехнике для получения рекомендаций по снижению сопротивления заземления, где это необходимо.

Вернуться к оглавлению №

5.Стержни заземления

NEC позволяет размещать заземляющие стержни на расстоянии всего 6 футов друг от друга, но сферы влияния стержней с буртиками.

Рекомендуемая практика заключается в размещении нескольких заземляющих стержней как минимум вдвое больше длины стержня. Устанавливайте грунтовые стержни с глубоким приводом или с химическим усилением в горной или каменистой местности и там, где почвенные условия плохие. Детальное проектирование систем заземления выходит за рамки этого документа.

заземляющий электрод

Вернуться к оглавлению №

6.Кольцо заземления

В некоторых случаях может быть целесообразно установить медное заземляющее кольцо , дополненное приводными заземляющими стержнями , для нового коммерческого и промышленного строительства в дополнение к металлическим водопроводным трубам, конструкционной строительной стали и электродам в бетонной оболочке, так как требуется Кодекс.

Заземляющие кольца обеспечивают удобное место для соединения нескольких электродов системы заземления, таких как несколько заземляющих устройств, молниезащиты, несколько вертикальных электродов и т. Д.

Установите заземляющие кольца полностью вокруг зданий и сооружений и ниже линии замерзания в траншее, смещенном в нескольких футах от зоны охвата здания или сооружения. Там, где низкий, полное сопротивление заземления необходимо, дополните заземляющее кольцо приводными заземляющими стержнями в триплексной конфигурации на каждом углу здания или сооружения и в средней точке каждой стороны.

Аварийный генератор, соединенный с кольцевым заземлением и дополнительно заземленный на арматурные стержни в его бетонной площадке (фото любезно предоставлено: psihq.ком)

Минимальный размер проводника NEC для заземляющего кольца — 2 AWG , но чаще используются размеры до 500 ксм / . Чем больше проводник и чем длиннее проводник, тем больше площадь поверхности соприкасается с землей и тем ниже сопротивление к земле.

Вернуться к оглавлению №

7. Заземляющая электродная система

Шина заземляющего электрода (фото предоставлено: electric-contractor.net)

Свяжите все присутствующие заземляющие электроды , включая металлические подземные водопроводные трубы, конструкционную конструкционную сталь, электроды в бетонной оболочке, трубчатые и стержневые электроды, пластинчатые электроды и заземляющее кольцо, а также все подземные металлические трубопроводные системы, которые пересекают заземляющее кольцо, к системе заземляющих электродов.

Свяжите заземляющие электроды отдельных зданий в университетском городке вместе, чтобы создать одну систему заземляющих электродов.

Свяжите все электрические системы , такие как питание, кабельное телевидение, спутниковое телевидение и телефонные системы, с системой заземляющих электродов. Соедините наружные металлические конструкции, такие как антенны, радиовышки и т. Д., С системой заземляющих электродов. Свяжите молниезащиту нисходящих проводников с системой заземляющих электродов.

Вернуться к оглавлению №

8. Система молниезащиты

Медные системы молниезащиты могут превосходить другие металлы как по коррозии, так и по техобслуживанию. NFPA 780 (Стандарт на установку систем молниезащиты) следует рассматривать как минимальный проектный стандарт.

Система молниезащиты зданий (фото предоставлено Schneider Electric)

Система молниезащиты должна быть подключена только к системе высокого качества, с низким сопротивлением и надежным заземляющим электродом.

Вернуться к оглавлению №

9. Устройства защиты от перенапряжения (SPD) (ранее называвшиеся TVSS)

Настоятельно рекомендуется использовать устройства защиты от перенапряжений. Консультируйтесь со Стандартом IEEE 1100 (Изумрудная Книга) для соображений дизайна. Система защиты от перенапряжений должна быть подключена только к высококачественной, надежной системе заземления с низким сопротивлением.

Устройство защиты от перенапряжения — однолинейная схема (кредит: Schneider Electric)

Как правило, устройство защиты от перенапряжений не должно устанавливаться после источника бесперебойного питания (ИБП).Обратитесь к руководству производителя.

Вернуться к оглавлению №

Ссылка // Рекомендуемые методы проектирования и установки медных строительных проводных систем — Copper Development Association Inc.

,