какие есть системы заземления
Основные типы систем заземления
Мы уже не раз писали о заземлении: о том, что это такое и как его сделать, о правилах подключения заземления и советах по заземлению дома. Участник форума «Дом и дача» _KM_ предлагает ознакомиться с разновидностями систем и особенностями их использования.
Для этой опасной старой системы советских времен характерно следующее: к заземлителю, который находится на подстанции, присоединяется нулевой провод, также выполняющий функцию защитного (PEN). Из-за этого защиту, выполненную по такой схеме, нередко называют «занулением». Проводку делают двух-четырехжильным проводом, контактов заземления в розетках нет.
Основным достоинством системы TN-C является простота и дешевизна. Главный недостаток, которым обладают эти типы заземления – возможное поражение людей электрическим током: защитные устройства защищают сеть от сверхтоков короткого замыкания, но не людей.
Включение современной электротехники с импульсными источниками питания в розетки сети с TN-C приводит к такому явлению, как вынос напряжения на корпус. Причиной этого являются импульсные блоки питания, которые на входе имеют симметричный фильтр импульсных помех со средней точкой, присоединенной к корпусу. При занулении устройства напряжение 220В делится на плечах фильтра и на корпусе составляет 110В.
В сельских районах в случае отсутствия повторных заземлений возможно отгорание нулевого вывода на питающем трансформаторе. В зависимости от подключенных нагрузок, напряжение на трех фазах непредсказуемым образом перекашивается, что приводит к выводу из строя всех бытовых электроприборов.
Потребителям электроэнергии в старых зданиях рекомендуют перейти от системы TN-C к TN-C-S, т.е. на вводе в здание повторно заземлить нулевой провод с последующим разделением провода PEN на N (рабочий ноль) и PE (защитный). Для этого необходимо устроить отдельный очаг заземления и заменить всю электропроводку в доме. Если по каким-то причинам следовать букве инструкции нельзя, следует хотя бы обеспечить зануление электрических устройств. Заземляющие винты и клеммы стационарных электроприборов нужно присоединить к нулевому проводу. Для переносных устройств и приборов пользуются трехполюсными розетками с заземляющими контактами, которые тоже присоединяют к нулевому проводу.
Необходимо помнить, что без указанных мер в электропроводке с системой TN-C безопасно использовать лишь оборудование с двойной изоляцией корпуса и частей, проводящих ток.
В этой современной системе проводники защитного заземления PE и рабочей нейтрали N прокладываются раздельно по всей длине с помощью трех-пятижильных проводов и кабелей. Применение такой системы позволяет предотвратить поражение электрическим током (используются дифференциальные автоматы и устройства защитного отключения). Помимо этого, в электропроводках с TN-S можно без всякого риска использовать электропотребители с металлическим корпусом.
Среди недостатков системы можно назвать ее более высокую стоимость: нужны провода и кабели с дополнительной жилой, а также отдельный очаг заземления. Следует учитывать, что защитить людей от поражения электрическим током можно, только используя недешевые устройства защитного отключения и дифавтоматы. При использовании TN-S необходим качественный и аккуратный монтаж электропроводки.
Главный недостаток системы – невозможность полноценно использовать эту систему из-за того, что распределительные сети 0,4 кВ в России выполнены четырехпроводными линиями.
Устранить такое противоречие позволяют комбинированные системы заземлений.
TN-C-S
При этой системе защитный проводник и рабочий ноль до ввода в здание объединены (PEN), на вводе повторное заземляют, после чего их разделяют на PE и N.
Систему TN-C-S рекомендуют для вновь возводимых и реконструируемых сооружений и зданий.
Следует помнить, что современные электрические устройства предусматривают подключение к сетям с TN-C-S (TN-S) и изначально не занулены, т.е. их металлические корпуса и части не соединены с питающими проводниками. Поэтому такие устройства можно подключать к сети только трех-пятипроводными кабелями и проводами с соединением клеммы заземления (болта, контакта) с контактом заземления в вилке.
Немаловажно и то, что для многих старых отечественных устройств характерно жесткое соединение корпуса с нулем. При подсоединении таких устройств к сети с TN-C-S (TN-S) возможно отключение защиты по току утечки.
При применении системы TN-C-S необходимо дать надежное повторное заземение, также необходимо заземлить все проводящие части и конструкции здания.
С этой целью на вводе в здание устраивают так называемую главную заземляющую шину, т.е. клеммник. Его соединяют с повторным заземлением дома и присоединяют к нему неразрывными проводниками металлические элементы и конструкции: арматурный каркас, трубы, металлические решетки, профили и т.п.
Достоинства и недостатки TN-C-S – такие же, как у TN-S.
Эта система заземления отличается от предыдущих тем, что для каждого электрического устройства необходимо индивидуальное заземление проводящего корпуса. Заземления нуля на трансформаторе может вообще не быть, как и самого нуля (распространенное ранее соединение обмоток по схеме «треугольник», которое и сейчас используется в высоковольтных распределительных сетях).
Вариант TT обычно не используется в электроустановках жилых зданий. Схема должна представлять интерес для индивидуальных застройщиков в том случае, если отсутствует собственный очаг заземления на вводе в здание и необходимо организовать питание его электросети от, скажем, бензогенератора.
Однако следует помнить, что, помимо станины генератора, к заземлителю необходимо подключить один из выходных контактов – при применении однофазного генератора, вывод средней точки – при трехфазном.
Система IT используется редко. Ее применяют в электроустановках специальных сооружений и зданий, к которым предъявляются повышенные требования безопасности и где требуется высокий потенциал надежности (в больницах для аварийного освещения и электроснабжения).
По материалам участника форума «Дом и Дача»
Электрика в доме
Проводка, освещение, электрические приборы
Использование систем заземления TN-C, TN-S, TN-C-S
С каждым годом растут нужды потребителей. Появляются все новые виды более мощных электрических приборов. При использовании человеком такой бытовой техники необходима надежная и безопасная защита. Одним из вариантов такой защиты является заземление. Заземление ликвидирует риск поражения человека электрическим током и дает гарантию корректной работы электрооборудования. Понятие заземления включает в себя соединение корпуса электроприбора с заземляющим устройством. Организации, проектирующие электрооборудования, выдают перечень технических требований, уточняющих систему заземления, к которой необходимо подключить данное оборудование. Эти системы заземления предусматривают тип защитной конструкции.
Виды заземления
При разработке, установке и использовании электроустановок, производственных и бытовых электроприборов, электрического освещения, основным требованием обеспечения их функциональности и безопасности становиться тщательно спроектированное и качественно выполненное заземление. Правила устройства электроустановок включают в себя основные условия, предъявляемые к системам заземления.
Существует классификация систем заземления, обусловленная какими способами и с какими типами заземляющих конструкций, соединены данные электроустановки. Системы делятся на искусственные и естественные заземления.
К естественным типам относятся различные предметы, сделанные из металла, все время присутствующие в грунте: арматура, трубы и другие изделия, проводящие напряжение. При эксплуатации таких элементов заземления тяжело контролировать и прогнозировать их эффективность и надежность, поэтому специалисты не рекомендуют и запрещают использовать данный вид при подключении электрооборудования. В инструкциях и нормативных документах прописывается применение только искусственного защитного заземления.
Искусственное защитное заземление в свою очередь также классифицируется в зависимости от принципов действия и способов строения заземляющих систем. К ним относятся такие виды, как: TN-C, TN-S, TN-C-S.
Настоящее подразделение характеризует схемы заземления и число нулевых рабочих и защитных проводников.
Системы заземления TN-C
В данной системе для защиты эксплуатируется одно объединенное ответвление – нейтраль и земля. Такая система применяется в жилых помещениях и промышленных производствах.
Заземление TN-C
Характеристики этой системы:
Чаще всего TN-C используется на дачах, в гаражах, частных домах старой постройки. Для новых многоуровневых помещений по техническим характеристикам такую систему применять нельзя.
Зачастую классическим заземлением TN-C становиться четырехпроводная схема электролинии с тремя фазами и одним нулевым кабелем. Центральной шиной заземления является глухозаземленная нейтраль, с которой соединяется электрооборудование посредством нулевых проводов.
Какие провода лучше использовать для проводки в квартире. Большая сравнительная статья тут.
При обстоятельствах, вызывающих разрыв нулевого провода, исчезают защитные функции данной системы. В результате чего на незащищенной поверхности появляется высокое напряжение, опасное для жизнедеятельности человека.
Для надежности заземления необходимо отдельно занулить каждый электроприбор, то есть присоединять элементы корпуса с нулевым проводом.
Каждый потребитель должен знать какая система присутствует в его жилище, и предпринять необходимые меры для защиты себя и своих близких от несчастных случаев.
Системы заземления TN-S
Эта система более надежная и безопасная и имеет высокий уровень безопасности. Принцип работы данной системы, заключается в том, что она имеет два отдельных кабеля – нулевой и заземляющий проводники.
Характеристики TN-S:
При подаче высокого напряжения, ток вытекает по заземляющему проводнику, вызывая срабатывание устройства защитного отключения. В таком типе разделяются защитные функции по отдельным проводам.
Система уничтожает высокочастотные наводки, вызывающие негативные помехи, идущие от более мощных электроприборов.
Система заземления TN-C-S
Данная система имеет средний уровень защиты от поражения человека электрическим током.
С целью оптимизации вышеперечисленных систем, для увеличения качества защиты и уменьшение финансовых затрат была придумана система TN-C-S.
Заземление TN-C-S
Основным принципом работы такой системы является комбинированное сочетание двух вышеописанных систем. То есть до главного распределительного щита прокладывается защитная система TN-C, затем заземляющий провод разделяется на два проводника и идет уже система TN-S. Данное разделение зачастую происходит на вводе в жилое помещение. Применяется в реконструкции устаревших зданий для улучшения эффективности защиты населения.
Данная защитная конструкция имеет один значительный недостаток – при обрыве или отгорании провода на электроподстанции, до разделения проводников, где еще проходит линия TN-C, в помещении появится высокое напряжение, а вследствие — и на подключенных электроприборах.
Во избежание таких случаев требуется дополнительная защита защитного проводника от повреждений.
В последнее время перед Российскими предприятиями стоит задача перехода с системы TN-C на систему TN-C-S, так как непосредственный переход с TN-C на TN-S очень дорогостоящий метод и требует крупных вложений.