Виды систем заземления

 Когда мы приобретаем квартиру, дачу или дом (коттедж), мы сталкиваемся с многочисленными вопросами в области электричества. В ответ же слышим разносторонние ответы от специалистов. Кто-то советует провести монтаж контура заземления, другие дают совет по занулению электрооборудования, а третьи вообще говорят все оставить как есть. Впредь чтобы не возникало подобных вопросов, мы подробно познакомимся со всеми системами заземления.

 

Система заземления TN-C

Самая старая и распространенная система заземления, которая существовала в нашей стране очень долгое время и, к сожалению, продолжает существовать — это система TN-C.

Заземление в такой системе выполнено следующим образом: контур заземления (другими словами заземляющее устройство ЗУ) выполнен на трансформаторной подстанции ТП, питающей наш дом. Нулевой проводник соединен с контуром заземления и приходит к потребителю одним проводом (PEN) в качестве защитного и рабочего проводника. Нулевой проводник в данной системе так и называется — PEN проводник. Электропроводка в таком случае выполняется кабелями с двумя жилами (фаза, PEN) при однофазном питании квартиры или с четырьмя жилами (А,В,С, PEN) при трехфазном питании. В розетках отсутствуют контакты защитного заземления. Если корпус электрооборудования (электрический прибор, корпус щитка или сборки) соединим с PEN проводником, то такая защита будет называться занулением.

Достоинства системы TN-C

Система TN-C обладает всего одним достоинством — электромонтаж такой системы относительно прост и является дешевым.

Недостатки системы заземления TN-C

В этой системе заземления существует угроза поражения людей электрическим током, что приводит к плачевным ситуациям. Если Вам специалист-электрик рекомендует провести электромонтаж с системой заземления TN-C, то сразу же отказывайтесь от такого электрика.

Система заземления TN-C. Что делать? Как исправить?

В данной ситуации отчаиваться не стоит, т.к. при реконструкции (модернизации) и вновь монтируемых объектах устанавливать систему TN-C строго запрещено!  Энергоснабжающим организациям, обслуживающим электрические сети наших домов, необходимо (рекомендовано) систему TN-C перевести на систему заземления TN-C-S или  TN-S, путем модернизации схем электроснабжения. Но в связи с отсутствием финансовых средств, энергоснабжающие организации делают проще. Они на вводе в дом устанавливают повторное заземление нулевого проводника. А далее производят разделение PEN проводника на два отдельных проводника: нулевой рабочий проводник N и защитный проводник PE

 

Система заземления TN-C-S

Принцип системы TN-C-S основан на том, что PEN проводник разделяется в определенном месте и  приходит к потребителю двумя отдельными проводниками: нулевой рабочий проводник N и защитный проводник PE.

В качестве примера приведу схему электрического подъездного щита жилого дома.

В данном случае электроснабжение квартиры осуществляется либо 3-жильным кабелем (фаза, N, PE) при однофазном питании, либо 5-жильным кабелем (А,В,С, N, PE) при трехфазном питании. В отличии от системы TN-C, в этой системе допускается устанавливать розетки с наличием клеммы для заземления или «евророзетки». Защитный проводник РЕ необходимо соединить с корпусом электрооборудования (СВЧ-печь, электроплита, стиральная машина и другие электрические приборы). Нулевой рабочий проводник N служит только для передачи электроэнергии потребителю.

Разделение PEN проводника в системе TN-C-S

Сначала давайте определимся с местом разделения PEN-проводника в системе TN-C-S. Чаще всего разделение PEN-проводника осуществляется на вводе в жилой дом, т.е. в вводно-распределительном устройстве (ВРУ) Вашего дома.

Как правильно произвести электромонтаж по разделению проводника PEN? В ВРУ жилого дома должны быть установлены: нулевая шина N и шина заземления PE. PEN проводник с вводного кабеля соединяем с шиной заземления РЕ. А между шиной заземления РЕ и нулевой шиной N устанавливаем перемычку. Шину заземления PE необходимо заземлить (повторное заземление), т.е. соединить с контуром заземления жилого дома. Очень важно! PEN проводник от источника питания до места разделения должен иметь сечение: не меньше 10 кв.мм. по меди, и не меньше 16 кв.мм. по алюминию.

Достоинства системы заземления TN-C-S

Система TN-C-S — это самая перспективная система заземления для нашего государства. С помощью нее обеспечивается высокий уровень безопасности от поражения электрическим током, в связи с использованием устройств защитного отключения (УЗО).

Недостатки системы TN-C-S

Самый главный недостаток системы TN-C-S возникает в случае обрыва PEN проводника. При нарушении изоляции, корпус электрических приборов может оказаться под напряжением относительно земли, что приведет к электрической травме человека.

Вывод

Если в Ваших домах (квартирах) до сих пор эксплуатируется электропроводка с системой заземления TN-C, то Вам необходимо задуматься о переходе на систему TN-C-S (а еще лучше на систему TN-S), т.к. от этого зависит Ваша личная электробезопасность.

 

Система заземления TN-S

История возникновения системы заземления TN-S лежит в 1940-ых годах прошлого столетия. Такую систему впервые стали применять в странах Европы и продолжают применять по сей день. При проектировании и электромонтаже новых объектов необходимо использовать для однофазных сетей потребителей — трехжильные кабельные линии (фаза, N, PE), а для трехфазных сетей — пятижильные кабельные линии (А,В,С, N, PE) с самого источника электроэнергии, и заканчивая, электрической точкой (розетка) непосредственно у потребителя. Почему же сразу нельзя перейти на систему заземления TN-S ? Да потому, что это процесс очень затратный и дорогостоящий.

Принцип исполнения  системы TN-S

Принцип системы заземления TN-S основан на том, что нулевой рабочий проводник N и защитный проводник PE приходят к потребителю отдельными жилами с питающей трансформаторной подстанции (ТП), в отличии от системы TN-C-S, где эти проводники разделялись в определенном месте, например в ВРУ на вводе в жилой дом.

Наглядное представление системы заземления TN-S

В данной системе повторного заземления не требуется, т.к. на трансформаторной подстанции имеется основной заземлитель.

Достоинства системы TN-S

Система TN-S — самая надежная и безопасная система заземления, которая максимально осуществляет защиту электрооборудования, и самое главное, человека от поражения электрическим током с помощью применения в схемах УЗОи диффавтоматов, а также системы уравнивания потенциалов (СУП). Еще один плюс этой системы — это отсутствие высокочастотных наводок (от электроприборов таких как, электрическая бритва, пылесос, перфоратор) и других помех на силовые линии потребителей. Система TN-S не требует контроля за состоянием контура заземления, потому как нет в этом необходимости.

Недостатки системы заземления TN-S

Единственным недостатком этой системы является дорогостоящий монтаж электропроводки по причине наличия силовых кабелей (проводов) с большим числом жил.

 

Система заземления TT

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 можно сказать, что большинство воздушных линий (ВЛ) находятся в неудовлетворительном состоянии, выполнены они неизолированными проводами и большинство из них не имеют повторного заземления на опорах.

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

  1. УЗО – Абсолютно на все групповые линии электропроводки должны быть установлены УЗО с установкой 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 установкой от 100-300 (мА), тем самым обеспечивая двухступенчатую селективную защиту своего дома.
  1. Нулевой рабочий проводник N – Нулевой рабочий проводник N не должен соединяться с местным контуром заземления и шиной РЕ.
  1. 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.
  1. Сопротивление контура заземления – Сопротивление контура заземления Rc должно удовлетворять условию Rc * Iузо (ток срабатывания УЗО) < 50 В.

Например, при УЗО с установкой в 30 мА сопротивление контура заземления (заземлителя) должно быть не более 1666 Ом. Или, если УЗО имеет установку 100 мА, то сопротивление не должно превышать 500 Ом. Это минимальные требования к сопротивлению контура заземления при системе заземления ТТ. Для выполнения вышесказанного условия достаточно будет использовать один вертикальный заземлитель в виде уголка или прутка длиной около 2-2,5 метра. Но желательно выполнить контур более тщательно, забив несколько заземлителей. Хуже не будет.

Недостаток системы заземления ТТ

Пожалуй, единственным недостатком системы ТТ является возможность одновременного отказа устройства защитного отключения (УЗО) и пробоя 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.