Система tns: Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

В каких случаях использовать систему заземления TN-C-S?!

Технологические процессы не стоят на месте и с каждым днем продвигаются только вперед, несмотря на множество нововведений, большинство населения Российской Федерации используют старый образец заземления сетей электричества TN-C. Каждый из нас помнит те времена, когда иностранные бытовые приборы начали укомплектовывать трехштекерными электровилками, многие до сих пор не знают, для чего необходим третий штекер на вилке. Для полного понимания, зачем нужна данная система, необходимо со всеми подробностями проанализировать, чем является система заземления TN-C-S и как она используется в современных электрических сетях. В данной статье мы расскажем положительные и отрицательные качества заземления, которые были раньше и нововведения TN-C-S.

Основные системы заземления

Жилой фонд Российской Федерации при подключении жилых помещений использует следующие системы заземления электросетей:

• TN-C
• TN-S
• TN-C-S

Одной из наиболее известных систем заземления является TN-C, но по современным меркам она давно устарела и не может соответствовать мировым стандартам. Старая система занимает большинство всех подключенных электросетей в стране. Для заземления TN-C требуется трансформаторно-понижающая подстанция, она должна обслуживать множество жилых построек, государственных или частных, в зависимости от установки.

В данном варианте нулевая точка подстанции трансформатора полностью заземлена. Подключение проводника осуществляется к точке PEN, затем подается в жилое помещение для выполнения функции нулевого работающего PN и провода защиты РЕ. Данная система является наиболее экономной и простой, по этой причине она не может отвечать необходимым требованиям по безопасности электрических сетей. По требованиям ПУЭ данную систему не рекомендуется использовать в помещениях с влагой превышающие нормы, бани ванные бассейны.

В случае с системой TN-S нулевой PN и провод защиты РЕ проводятся отдельно. Такой тип электроснабжения полностью соответствует нормам безопасности и часто используется для электроснабжения небольших микрорайонов. Применение данной системы исключает поражение электрическим током рядовых граждан.

Введите номер, чтобы получить бесплатную консультацию электромонтажника с 16-летним стажем

Нажимая кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных и соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

Особенности схемы системы заземления TN-C-S

Устаревшая система TN-C не может быть модифицирована под более современную систему TN-S, в настоящее время не представляется возможным поменять существующие системы старого типа по причине высокой стоимости необходимых работ и материалов. Безопасность сети электричества напрямую зависит от существующей системы, для модификации устаревшей сети электричества можно использовать новую систему TN-C-S, которая совмещает в себе обе системы TN-C и TN-S.

Работа новой системы состоит в том, что подстанции с распределительным устройством ВРУ идут с одним проводником PEN, подводимым к жилым зданиям. Распределительные устройства ВРУ, которые подключаются к частным или многоквартирным домам, оборудуются повторным заземлением, в этом случае получается разделение PEN

на ноль PN и проводник с защитой РЕ.

На ниже представленной схеме мы можем наблюдать заземление TN-C-S с клеммами нагрузки по трем фазам подводимых к четырем проводникам, из них получаются три фазы в виде провода А, В, С, и последний провод с нейтральным проводом PN.

РЕ выполняет функцию перемычки между корпусом из металла электрического прибора и контуром заземления. Сеть подключается к дому в виде одной фазы при наличии одного провода с нейтральным PN, который заземляется от металлического корпуса.

Контуры заземления и как их правильно сделать?

Система заземления TN-C-S часто применяется в многоэтажных домах, так как старые системы небезопасны для человека и очень пожароопасные. Большинство пожаров случается именно из-за устаревших небезопасных систем электроснабжения многоэтажных домов. Для обновления электроснабжения необходима команда высокопрофессиональных электриков. Данным видом работ занимаются исключительно профессионалы и специализирующиеся на данном вопросе компании.

Профессиональные рабочие сделают все необходимые переключения в ВРУ многоэтажного дома, затем устанавливают дополнительное заземление.

Многие не совсем грамотные и разбирающиеся в электрике индивидуумы, проживающие в многоквартирном доме, часто пытаются подключить свою отдельно взятую квартиру по принципу новой системы заземления TN-C-S.

Для осуществления данной цели некоторые люди используют канализационные стояки или трубы отопления и водопровода в качестве заземления. Такие манипуляции категорически запрещены законом Российской Федерации и караются в соответствии с действующим законодательством. Подобные действия могут привести к поражению электрическим током рядовых граждан проживающих в одном подъезде с совместной линией коммуникаций.

Вдобавок ко всему перечисленному, такие действия приводят к быстрому износу коммуникационных металлических труб и счетчиков контроля воды и тепла.

В собственном частном доме сделать дополнительное заземление не составит особой сложности. Наиболее распространенным и простым способом является замкнутая схема, которая создается в виде треугольника.

Для осуществления подобной схемы необходим металлический проводник, закопанный в землю на глубину около метра, в виде электрода можно использовать обычный металлопрокатный уголок из стали, в виде перемычки можно использовать металлическую платину, арматуру можно использовать как заземляющий проводник. Конструкция должна иметь поперечное сечение в пределах 50мм 2.

Введите номер, чтобы получить бесплатную консультацию электромонтажника с 16-летним стажем

Нажимая кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных и соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

Достоинства и минусы TN-C-S

Каждая система имеет сильные и слабые стороны, но найти оптимальный вариант, который бы устраивал все за и против нелегко. Система заземления TN-C-S обладает множеством положительных качеств. Простота в использовании и ее экономичность дает множество позитивных отзывов в эксплуатационных характеристиках. Безопасность, которую несет данная система можно отнести к наиболее эффективным средствам по защите от поражения электрическим током.

Среди минусов данной системы можно наблюдать следующие нюансы, когда происходит разрыв проводника PEN, то металлический корпус и проводник РЕ будут находиться под напряжением и могут нанести вред. При создании данного заземления своими руками, необходимо делать все точно по инструкции и соблюдать все нормы техники безопасности.

Данная статья должна помочь каждому, кто хочет обезопасить свое жилище и сделать комфортное и безопасное проживание себе и своей семье. Благодаря вышеизложенным схемам вы сможете полностью сделать данное заземление своими руками, не прибегая к услугам высокооплачиваемых специалистов.

Если же вы сомневаетесь в своих силах и знаниях, или попросту не хотите рисковать, то вам стоит обратиться за помощью к профессиональным электрикам, или в специализированные компании, которые смогут поменять вашу старую систему на более современную и безопасную во всех отношениях. Мы искренне надеемся, что наша помощь была вам полезной, и вы по достоинству оцените наши усилия, чтобы сделать ваши дома более безопасными.

Системы защитного заземления TNC, TNCS, TNS, TT, IT

 

Стандарт Стандарт ПУЭ 1.7, EN60950, IEC60364
Схемы электроснабжения нагрузки TNC, TNCS, TNS, TT, IT

 

TNC – Нейтраль и PE («земля») объединены вместе везде в системе в единую шину PEN.
Neutral and PE (protected earth conductor) are combined throughout the system.

 

TNS – Нейтраль соединена с землёй трансформатора, но не соединена с землёй (PE) где-нибудь ещё в системе. PE приходит на объект от трансформатора отдельно и может быть соединена с местной землёй.

Neutral is earthed at the transformer but is not bonded to earth or the PE elsewhere. PE is carried to the site from the transformer and bonded to site earth.

 

TNCS – Общая в начале шина PEN затем разъеделяется на 2 отдельных проводника: N (нейтраль) и PE (защищённую шину земли).

Стандарт США – разновидность данного. Нейтраль заземлена на трансформаторе.

TNCS splits the combined PEN into a separate neutral and PE at service entry (U.S. practice is a variation of this). The neutral is earthed at the transformer.

TT – Нейтраль заземлена на трансформаторе. Местная Земля – PE (объект-потребитель) не связана с нейтралью. Между землёй трансформатора и землёй потребителя (PE) соединений нет.

Neutral is earthed at the transformer. The PE originates at site but is not bonded to the neutral. There is no interconnection between PE and transformer earth.

 

IT – Нейтраль трансформатора не заземлена (или заземлена через сопротивление с высоким импедансом).

The transformer is unearthed (or earthed through high impedance). The PE originates at site but is not bonded to a service conductor; no conductor in this system is designated as ‘neutral’ (standard IT system).

Разновидности IT системы:

• A) проводник «N / Нейтраль» отсутствует в системе (стандартная счистема IT).
• B) проводник «N / Нейтраль» есть в системе.

Нейтраль на потребителе также не заземлена (или заземлена через сопротивление с высоким импедансом).

Для обоих случаев возможны разновидности:

• I) Местная Земля – PE (объект-потребитель) отсутствует. Потребитель использует PE от трансформатора.
• II) Местная Земля – PE (объект-потребитель) есть. Потребитель может использовать местную Землю или Землю трансформатора. Эти Земли могут быть как соединены так и не соединены.

Главное требование системы IT – незаземлённая или импедансно-заземлённая нейтраль трансформатора.

 

 

Термины / сокращения:

• T – Terra / Земля (лат. terra, франц. terre)
• N – Neutral / Нейтраль
• C – Combined / Совмещённый
• S – Separated / Отдельный
• I – Isolated / Изолированный (франц. terre isolee)
• PE – Protected Earth conductor / Защищённая шина Земли
• PEN – Protected Earth + Neutral conductor / единая шина объединяющая Нейтраль (N) и Землю (PE)

 

 

Трём системам заземления дан официальный статус посредством стандарта (IEC 60364) который подразделяется на большое число национальных стандартов.

 

Системы TN

Основные принципы схемы TN:

• Нейтраль трансформатора заземлена, поэтому корпуса нагрузок (подключенные к заземлению PE или PEN трансформатора) оказываются гальванически соединены с нейтралью.
• Нагрузка не имеет местного заземления.

Существующие варианты схемы TN:

• TNC – «Земля» и нейтраль объединены в 1 проводнике (PEN) (C = Combined).
• TNS – «Земля» и нейтраль разъединены (PE и N) (S = Separate).
• TNCS = TNC+TNS Объединённые вначале «Земля» и нейтраль затем разъединяются (CS = Combined then Separate). То-есть TNC преобразуется в TNS.

Система TNS не может существовать перед системой TNC.

 

Система TNС (TN-C). Нарушение изоляции в системе TNC

Общие замечания:

В системе TNC, с защитными токовыми автоматами, нарушение изоляции опасно. Разрушение изоляции, то есть замыкание фазного проводника на «Землю» вызывает рост тока замыкания до максимального значения, ограниченного защитными автоматами в цепи.

Такая защита во многих случаях достаточна для защиты самой нагрузки, но не является полной, например если изоляция разрушена не полностью и ток фаза-«Земля» недостаточен для срабатывания защитного автомата. Однако этого может привести к возникновению пожара или для опасного поражения током человека, а защитный автомат при этом не сработает (не обеспечит защитное отключения аварийного участка цепи).

Cистема имеет самый низкий уровень безопасности так как УЗО корректно установить невозможно.

Несмотря на опасность система продолжает использоваться в России в т.ч. на госпредприятиях. В России в настоящий момент вытесняется системой TNS.

Подробные замечания:

Рис.1. Нарушение изоляции в системе TNC

Возможные варианты:

• Человек коснулся фазного проводника и «Земли» одновременно.
• При затоплении (пожаре и др.) изоляция провода разрушена и фаза замкнулась на корпус (на «Землю»).
• Изоляция старого провода разрушена и фаза замкнулась на корпус (на «Землю»).

 

Система TNS (TN-S). Нарушение изоляции в системе TNS

Общие замечания:

В системе TNS, с защитными токовыми автоматами, нарушение изоляции опасно. Разрушение изоляции, то есть замыкание фазного проводника на «Землю» вызывает рост тока замыкания до максимального значения, ограниченного защитными автоматами в цепи.

Такая защита во многих случаях достаточна для защиты самой нагрузки, но не является полной, например, если изоляция разрушена не полностью и ток фаза-«Земля» недостаточен для срабатывания защитного автомата. Тем не менее, этого тока может быть достаточно для возникновения пожара или для опасного поражения током человека, а защитный автомат при этом не сработает (не обеспечит защитное отключения аварийного участка цепи).

Максимальная степень безопасности может быть достигнута путём установки УЗО. Система является самой распространённой в мире. В России введена как стандарт.

Степень безопасности TNS выше чем TNC по следующим причинам (П1, П2):

• П1) защитные автоматы в TNS при срабатывании могут размыкать цепь полностью (как нейтраль так и фазы), защитная шина «Земли» PE продолжает при этом выполнять свои функции. В то время, как и в системе TNC при аварии могут быть разомкнуты только фазы.
• П2) Защитный проводник «Земля» PE выполняет только свои функции, то есть служит заземлением. В то время как в системе TNC защитный проводник выполняет сразу две функции:  заземления и нейтрали, что может привести к проблемам, например: нагрузка (ПК) будет «зависать» от помех из-за некачественного заземления, так как на заземляющем проводнике возникают наводки (помехи), вызванные текущим по нему току нагрузки.

Подробные замечания:

Рис.2. Нарушение изоляции в системе TNS

Возможные варианты:

• Человек коснулся фазного проводника и Земли одновременно.
• При затоплении (пожаре и др.) изоляция провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).
• Изоляция старого провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).

 

Система TNСS (TN-C-S). Нарушение изоляции в системе TNСS

Общие замечания:

В системе TNS, с защитными токовыми автоматами, нарушение изоляции опасно. Разрушение изоляции, то есть замыкание фазного проводника на «Землю» вызывает рост тока замыкания до максимального значения, ограниченного защитными автоматами в цепи.

Такая защита во многих случаях достаточна для защиты самой нагрузки, но не является полной, например, если изоляция разрушена не полностью и ток фаза-«Земля» недостаточен для срабатывания защитного автомата. Тем не менее, этого тока может быть достаточно для возникновения пожара или для опасного поражения током человека, а защитный автомат при этом не сработает (не обеспечит защитное отключения аварийного участка цепи).

Система защиты имеет средний уровень безопасности, так как установив УЗО можно добиться достаточно высокой степени безопасности, но при этом остаётся проблема некачественного заземления из-за использования объединённой шины PEN.

Используется достаточно часто в России. В России в настоящий момент вытесняется системой TNS.

Подробные замечания:

Рис.3. Нарушение изоляции в системе TNCS

Возможные варианты:

• Человек коснулся фазного проводника и Земли одновременно.
• При затоплении (пожаре и др.) изоляция провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).
• Изоляция старого провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).

 

Система TT

Основные принципы схемы TT:

• Нейтраль трансформатора заземлена.
• «Земля» / корпус нагрузки также заземлены.
• «Земля» трансформатора не связана кабелем с землёй нагрузки / потребителя (PE).

 

Нарушение изоляции в системе TT

Общие замечания:

Степень безопасности зависит от сопротивления между «Землей» трансформатора ТП и «Землей» потребителя. Если это сопротивление низкое, безопасность такая же как в TNS с УЗО. Если это сопротивление высокое, безопасность системы снижается, так как УЗО может не сработать.

Установка УЗО является общепринятой в системе TT. Данная система в России используется редко.

Подробные замечания:

Рис.4. Нарушение изоляции в системе TT

Возможные варианты:

• Человек коснулся фазного проводника и Земли одновременно.
• При затоплении (пожаре и др.) изоляция провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).
• Изоляция старого провода разрушена и фаза замкнулась на корпус («Землю»).

Показана стандартная схема ТТ с УЗО. Ток пробоя (нарушения) изоляции фазных проводов и нейтрального провода ограничен сопротивлением (импедансом) участка между «Землей» трансформатора и «Землей» потребителя.

Защита обеспечена Устройством защитного отключения (УЗО): повреждённый блок / участок отключается устройством УЗО как только порог тока ΔI УЗО помещённого перед данным блоком / участком будет превышен током утечки / пробоя изоляции (на землю) IL:

IL > ΔI

IL = UL / RL – ток пробоя / утечки / leakage

Условие надёжной работы УЗО:

R (CD) << 220 В / ΔI; для УЗО с ΔI=30мА: R (CD) << 7кОм.

R_(AB) =RL – сопротивление повреждённого участка (между точкой токоведущего проводника из которого произошла утечка на «землю» и «Землей»).

U_(AB) =UL – разность потенциалов между точкой токоведущего проводника (из которого произошла утечка на «землю») и «Землей» (напряжение пробоя).

R_(CD) – сопротивления между «Землей» трансформатора ТП и «Землей» потребителя.

Если R_(CD) мало (в норме), то при нарушении изоляции срабатывание УЗО будет обеспечивать безопасное отключение аварийного участка и свидетельствовать, что это место подлежит ремонту.

Если R_(CD) велико (не в норме) и УЗО работать не будет, то первое нарушение изоляции не приведёт к удару током, но отсутствие сработавшего УЗО не позволит обнаружить аварию и сделать своевременный ремонт, а второй пробой приведёт к аварии.

 

Система IT (Изолированная нейтраль)

Основные принципы схемы IT:

• Нейтраль трансформатора НЕ заземлена. Но не заземлена только теоретически. Фактически она заземлена посредством паразитных ёмкостей кабелей и / или принудительно через высокое сопротивление около 1.5 кОм («импедансно-заземлённая нейтраль»).
• Земля/корпус нагрузки заземлены.

 

Нарушение изоляции в системе IT

Подробные замечания:

Рис.5а. Одиночный пробой / нарушение изоляции в системах IT

Рис.5б. Двойной пробой / нарушение изоляции в системах IT

 

Если происходит первое нарушение изоляции на фазном проводнике, в месте нарушения развивается и протекает небольшой ток (между токоведущим проводником и «Землей»), обусловленный паразитными емкостями кабелей (и / или дополнительным принудительным высоким сопротивление Z_N Нейтраль-«Земля») (см. рис. 5а). Контактная разность потенциалов (напряжение пробоя) U_(A1B1) = U_L1 при этом достигает всего нескольких вольт и не опасно (ток также не опасен):

I_L1 = U_Ф / R_линии

U_L1 = R_L1 * I_L1

Первое нарушение изоляции не опасно в IT! То есть человек безопасно может коснуться одновременно фазы и «Земли »в IT.

R_L1 – сопротивление повреждённого участка (между точкой токоведущего проводника из которого произошла утечка на землю и «Землей».

R_линии – сопротивление линии, включающее паразитные емкостные сопротивления кабелей R_П и принудительное высокое разрядное сопротивление Нейтраль-«Земля» Z_N (если установлено).

U_L1 – разность потенциалов между точкой токоведущего проводника (из которого произошла утечка на землю) и «Землей» (напряжение пробоя).

U_ф – фазное напряжение трансформатора

I_L1 – ток пробоя / утечки / leakage.

 

Если происходит второе нарушение изоляции на другом фазном проводнике, в то время как первое нарушение ещё не устранено (см. рис. 5б), контактная разность потенциалов второго места нарушения (напряжение пробоя) равна U_L2 = √3*U_Ф-U_L1 может быть велика и опасна.

При малых сопротивлениях первого и второго повреждённых участков (R_L1, R_L2) значительный ток утечки может протекать по проводнику, соединяющему «земли» первого и второго повреждённого участков (корпуса нагрузок):

I_L1 = I_L2 = √3*U_Ф / (R_L1 + R_L2)

Второе нарушение изоляции опасно в IT!

Корпуса нагрузок приобретают потенциалы, обусловленные этим током. Таким образом, если КЗ на 1 участке не опасно то последующее КЗ на 2 участке так же опасно, как и в системах TN. Поэтому необходимо УЗО.

 

Обозначения:

• U_L1 (U_L2) – напряжение пробоя первого (второго) повреждённого участка.
• U_Ф – фазное напряжение трансформатора.
• I_L1 (I_L2) – ток пробоя/утечки 1 участка (2 участка).
• R_L1 (R_L2) – сопротивление 1 (2) повреждённого участка.

Совместное использование автоматов токовой защиты и УЗО обеспечивают в данных случаях необходимую защиту. В этом случае по безопасности система IT сравнима с TNS с УЗО, то есть срабатывание УЗО (аварийный участок отключается) свидетельствует о том, что произошло первое нарушение изоляции и позволяет его своевременно устранить.

Для надёжного срабатывания УЗО требуется установка принудительного сопротивления Z_N (Нейтраль-«Земля») обычно не более 1500 Ом. Без этого сопротивления первый пробой нельзя обнаружить (и своевременно устранить), если в системе других устройств нет (кроме УЗО и токовых автоматов – см. ниже).

Кроме этих возможностей, только система IT позволяет ещё сильнее повысить безопасность.

Дополнительно повысить степень защищённости можно установкой ПМИ / PIM (постоянного мониторинга изоляции / датчика изоляции). ПМИ представляет собой высокоомный амперметр (или вольтметр, подключенный параллельно Z_N), включаемый так же как и Z_N между Нейтралью и «Землей» ТП.

ПМИ позволяет:

• Точно фиксировать серьёзные пробои фаза – «Земля», вплоть до КЗ.
• Постоянно фиксировать состояние изоляции проводников в системе (медленное старение и ухудшение параметров изоляционного материала).

В отличие от остальных систем (TN, TT), это позволяет обнаружить первое нарушение изоляции, но не отключать аварийный участок (так как в IT первое нарушение изоляции не опасно), а довести работу на нём до конца, и только после ее завершения произвести штатное отключение и ремонт изоляции. Это особенно важно, например, для больниц и др. мест где важно не столько своевременно автоматически «отрубить» аварийную цепь, сколько заранее устранять все неисправности и исключать возможности внезапного неконтролируемого автоматического отключения цепей. Поэтому система IT введена во многих странах как стандарт для госпиталей, сооружений связанных с проводящими средами (водой, землёй и др. ), например, корабли, метро и др. мест требующих повышенной безопасности.

Таким образом под повышенной безопасностью системы IT понимается возможность безопасно обнаруживать и устранять аварии изоляции всех проводников в системе.

В IT системе установка токовых автоматов обязательна. УЗО устанавливаются в зависимости от особенностей нагрузок и применяемых Z_N и ПМИ.

Кроме этого, сами защитные цепи ПМИ дополнительно защищаются, например, на ТП с помощью разрядника или блока защиты от выбросов напряжения (surge limiter, surge suppresor).

 

 

Обозначения:

• SCPD (Short-Circuit Protection Device) – автомат защиты от короткого замыкания, токовый автомат, автоматический выключатель с термомагнитным расцепителем. Автомат размыкает цепь, если ток в цепи превысил паспортный номинальный ток автомата.
• RCD (Residual Current Devices) – УЗО, устройство защитного отключения, устройство разностного тока или более точное название: устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным (остаточным) током, сокращенно УЗО−Д) или выключатель дифференциального тока (ВДТ) или защитно-отключающее устройство (ЗОУ) – механический коммутационный аппарат, который при достижении (превышении) дифференциальным током заданного значения вызывает размыкание цепи нагрузки.
• PIM (permanent insulation monitor) – ПМИ постоянный мониторинг изоляции / датчик изоляции.
• Z_N optional impedance – дополнительное принудительное сопротивление Нейтраль-Земля на ТП.
• Surge Limiter (surge suppresor, surge arrestor) – разрядник или блок защиты от выбросов напряжения или блок защиты от перенапряжения.

 

Внимание!

Все вышеприведённая информация относится к защите пользователя, имеющего доступ только к изолированным проводам и электрооборудованию в защитном корпусе.

Пожалуйста помните, что более глубокое проникновение в электрооборудование может быть опасно для жизни, даже при самых безопасных системах заземления, при использовании автоматов, УЗО, датчиков изоляции и т.п.

Примеры тяжёлой опасности для человека:

 

Пример 1

Установлены: Любая система заземления. Любые устройства защиты в цепях переменного тока. ИБП 100 кВА – батареи в батарейном кабинете всегда под напряжением (в том числе. при отключенном ИБП) и опасны.
ВНИМАНИЕ! ВЫСОКОЕ ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ!

 

Пример 2

Система IT. Есть автомат. Есть УЗО. Есть датчик изоляции. Есть изолированный коврик. Имеется любое устройство, например, электромотор, стабилизатор, ИБП 100 кВA. Касание (одновременное) человеком фазы и нейтрали или двух фаз на клеммной панели (или соответствующих проводов с нарушенной изоляцией) этого устройства опасно
ВНИМАНИЕ! ВЫСОКОЕ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ!
(УЗО не сработает, если человек находится на изолирующем коврике!)

 

Пример 3

Так же поражение человека может случиться вообще без касания им проводников под током, например гаечный ключ уроненный на клеммы сборки аккумуляторов 100 А·ч может сгореть как предохранитель с опасной световой вспышкой и поражая окружающее пространство брызгами металла.

 

Внимание!

Для обеспечения полной безопасности необходимо ещё 4 дополнительных условия:

1. Разработчик оборудования принял меры по обеспечению высокого уровня безопасности оборудования и его обслуживания.
2. Инженер, работающий с оборудованием, принял меры по обеспечению высокого уровня безопасности проводимых работ.
3. Окружающая среда в норме, например, температура, влажность в норме и нет опасности прорыва соседней водопроводной трубы и т.д.
4. Часы наработки оборудования не превысили опасный предел (вопрос времени).

 

–

Что такое система заземления TNS?

Основной целью системы заземления TNS (TN-S) является обеспечение безопасности электроустановки и защита людей и имущества от поражения электрическим током. Это достигается за счет соединения с землей с низким сопротивлением, что помогает рассеивать электрический ток и предотвращает поражение электрическим током или возгорание.

В системе заземления TNS источник электропитания подключается к «нейтральному» проводнику (N), а провод заземления (S) подключается к металлической конструкции, такой как металлическая водопроводная труба или металлический стержень, который заглубляется в земле. Электроустановка подключается к проводу «под напряжением» (Т). Если в электроустановке имеется неисправность (например, короткое замыкание), то ток неисправности будет течь через заземляющий провод на землю, а не через электроустановку или людей, ее использующих. Это помогает предотвратить поражение электрическим током и повреждение электроустановки.

Важно отметить, что система заземления TNS не предотвратит возникновение неисправности или короткого замыкания, но поможет обеспечить безопасный отвод тока короткого замыкания на землю, защищая людей и имущество от поражения электрическим током.

 

Система заземления TNS VS TN-C, TN-C-S, IT

Существует несколько различных типов систем заземления, которые используются в электроустановках, включая TN-S, TN-C, TN-C-S и IT. Каждая из этих систем имеет свои специфические характеристики и используется в различных ситуациях в зависимости от потребностей электроустановки и требований местных электротехнических норм и стандартов.

Система заземления TN-C аналогична системе TN-S, но в этом случае заземляющий проводник (C) также используется в качестве нейтрального проводника. Это означает, что заземляющий проводник подключен как к нейтральной точке электроснабжения, так и к металлической конструкции, заглубленной в землю. Системы TN-C обычно используются в небольших установках, например, в однофазных жилых домах.

Система заземления TN-C-S представляет собой комбинацию систем TN-C и TN-S. В этом случае заземляющий проводник (C) используется в качестве нейтрального проводника, а также имеется отдельный заземляющий проводник (S), который соединяется с металлической конструкцией, закопанной в землю. Системы TN-C-S часто используются в более крупных установках, например, в многофазных коммерческих или промышленных зданиях.

Система заземления IT (изолированная нейтраль) — это тип системы заземления, который используется в системах с высоким уровнем напряжения (более 1 кВ). В системе IT нейтральный проводник не соединен с землей или какой-либо другой металлической конструкцией. Вместо этого нейтральный проводник изолирован от земли, а электроустановка подключена как к токоведущему проводнику (T), так и к нейтральному проводнику (N). ИТ-системы обычно используются в системах производства и передачи электроэнергии, а также в некоторых промышленных приложениях.

Системы заземления TNS, как правило, дешевле в установке и обслуживании, чем другие типы систем заземления, такие как IT-системы. Существует несколько причин, по которым системы заземления TNS могут быть менее дорогими в установке и обслуживании.

1. Простота : Системы заземления TNS относительно просты и понятны, с меньшим количеством компонентов и более простым процессом установки. Это может сделать их менее дорогими в установке и обслуживании, чем более сложные системы.
2. Совместимость : Системы заземления TNS совместимы с широким спектром электрических устройств и приборов, в том числе с нейтральным проводником. Это означает, что их можно использовать в различных областях без необходимости в специальном оборудовании или материалах.
3. Материалы: В системах заземления TNS обычно используются недорогие материалы, такие как медные или алюминиевые проводники и металлические конструкции (например, металлические стержни или водопроводные трубы) для заземления. Это может сделать их менее дорогостоящими в установке и обслуживании, чем системы, в которых используются более дорогие материалы.
4. Труд: Системы заземления TNS относительно просты в установке и обслуживании, что может привести к снижению трудозатрат по сравнению с другими типами систем заземления.

Важно отметить, что стоимость установки и обслуживания системы заземления будет зависеть от множества факторов, включая размер и сложность электроустановки, используемые материалы и трудозатраты. В некоторых случаях системы заземления TNS могут быть дешевле в установке и обслуживании, чем другие типы систем заземления, но это будет зависеть от конкретных обстоятельств каждой установки.

 

Проектирование системы заземления TNS

При проектировании системы заземления TNS (TN-S) для конкретного места или типа здания необходимо учитывать несколько особых моментов:

1. Местные нормы и правила и стандарты: При проектировании системы заземления TNS важно соблюдать местные электротехнические нормы и стандарты. В этих нормах и стандартах будут указаны минимальные требования к системам заземления в данном районе, включая материалы, которые можно использовать, размер заземляющего проводника и заземляющего электрода, а также предельные значения сопротивления заземления. Для Индии см. IS 3043 (2018 г.) – Свод правил по заземлению и Национальные строительные нормы и правила (2016 г.) при проектировании систем заземления.
2. Почвенные условия: Почвенные условия на месте электроустановки могут повлиять на конструкцию системы заземления TNS. Например, если почва имеет высокое сопротивление (например, сухая песчаная почва), может потребоваться использование заземляющего электрода большего размера или принятие специальных мер (например, использование химического заземления), чтобы гарантировать, что сопротивление заземления находится в допустимых пределах. .
3. Строительные материалы: Материалы, использованные при строительстве здания, также могут повлиять на конструкцию системы заземления TNS. Например, если здание построено из непроводящих материалов (таких как бетон или кирпич), может потребоваться использование заземляющего электрода с большей площадью поверхности, чтобы обеспечить соединение с землей с низким сопротивлением.
4. Размер и сложность электроустановки: Размер и сложность электроустановки также влияют на конструкцию системы заземления TNS. Для более крупных или сложных установок может потребоваться более надежная система заземления с более крупным заземляющим проводником и заземляющим электродом, а также могут потребоваться дополнительные защитные устройства (такие как автоматические выключатели или предохранители).

 

Компоненты системы заземления TNS

К основным компонентам системы заземления TNS (TN-S) относятся:

1. Заземляющий провод : Это проводник (обычно сделанный из меди или алюминия), который используется для соединения электроустановки с землей. В системе заземления TNS заземляющий проводник (S) соединяется с металлической конструкцией (например, металлической водопроводной трубой или металлическим стержнем), закопанной в землю.
2. Нейтральный проводник : Это проводник (обычно сделанный из меди или алюминия), который используется для подключения электроустановки к нейтральной точке электроснабжения. В системе заземления TNS нейтральный проводник (N) подключается к источнику электропитания.
3. Проводник под напряжением : Это проводник (обычно сделанный из меди или алюминия), который используется для передачи электрического тока от источника электропитания к электроустановке. В системе заземления TNS проводник под напряжением (T) подключается к электроустановке.
4. Электрод заземления : Это металлическая конструкция (например, металлический стержень или водопроводная труба), которая закапывается в землю и используется для обеспечения соединения с землей с низким сопротивлением. В системе заземления TNS заземляющий проводник (S) соединяется с заземляющим электродом.
5. Защитные устройства : Это устройства (такие как автоматические выключатели или плавкие предохранители), которые используются для защиты электроустановки от перегрузки по току или короткого замыкания.
6. Электропроводка : Это проводник (обычно сделанный из меди или алюминия), который используется для соединения различных компонентов электроустановки.

 

Заземление TNS, установленное в здании/сооружении

Установка системы заземления TNS (TN-S) в здании или другом сооружении обычно включает следующие этапы:

1. Проект : Первым шагом в установке системы заземления TNS является проектирование системы в соответствии с соответствующими электротехническими нормами и стандартами, а также с учетом размера и сложности электроустановки, условий грунта на площадке, и материалов, использованных при строительстве здания.
2. Установка заземляющего электрода : Заземляющий электрод представляет собой металлическую конструкцию (например, металлический стержень или водопроводную трубу), которая используется для обеспечения низкоомного соединения с землей. Электрод заземления обычно устанавливается путем рытья ямы в нужном месте и вставки электрода в землю.
3. Соединение заземляющего провода: Заземляющий провод — это проводник (обычно из меди или алюминия), который используется для подключения электроустановки к заземляющему электроду. Заземляющий проводник обычно устанавливается путем прокладки его от электроустановки к заземляющему электроду и подключения его к электроду с помощью подходящего соединителя.
4. Подключение нейтрального проводника: Нейтральный проводник – это проводник (обычно медный или алюминиевый), который используется для подключения электроустановки к нейтральной точке электроснабжения. Нейтральный проводник обычно устанавливается путем прокладки его от электроустановки к главному электрощиту и подключения его к нейтральной точке электроснабжения.
5. Подключение токоведущего провода: Токоведущий проводник — это проводник (обычно сделанный из меди или алюминия), который используется для передачи электрического тока.

 

Потенциальные опасности, связанные с заземлением TNS

1. Поражение электрическим током : Если система заземления TNS не работает должным образом, существует риск поражения электрическим током людей, пользующихся электроустановкой. Это может быть вызвано различными факторами, такими как повреждение заземляющего проводника или заземляющего электрода или выход из строя защитных устройств (таких как автоматические выключатели или предохранители). Чтобы снизить этот риск, важно регулярно проверять и обслуживать систему заземления TNS, а также следить за тем, чтобы она была правильно спроектирована и установлена ​​в соответствии с применимыми электротехническими нормами и стандартами.
2. Пожар: Если система заземления TNS не работает должным образом, существует риск возгорания электрооборудования, вызванного накоплением электрического тока в электроустановке. Чтобы снизить этот риск, важно регулярно проверять и обслуживать систему заземления TNS, а также следить за тем, чтобы она была правильно спроектирована и установлена ​​в соответствии с применимыми электротехническими нормами и стандартами.
3. Коррозия: Материалы, используемые в системе заземления TNS, такие как медные или алюминиевые проводники и металлические конструкции (например, металлические стержни или водопроводные трубы), со временем могут подвергаться коррозии. Это может повлиять на работу системы заземления TNS и увеличить риск поражения электрическим током. Чтобы снизить этот риск, важно использовать коррозионно-стойкие материалы при проектировании и установке системы заземления TNS, а также регулярно проверять и обслуживать систему, чтобы убедиться в ее правильном функционировании.

Вот почему очень важно правильно обслуживать любую систему заземления, которую вы реализуете для своего сооружения.

 

Техническое обслуживание системы заземления

Существует несколько шагов, которые можно предпринять для надлежащего обслуживания системы заземления TNS (TN-S):

1. Регулярные проверки: Система заземления TNS, чтобы убедиться, что они находятся в хорошем состоянии и правильно функционируют. Это должно включать проверку состояния заземляющего проводника, заземляющего электрода и любых защитных устройств (таких как автоматические выключатели или плавкие предохранители).
2. Проверка сопротивления заземления: Сопротивление заземления системы заземления TNS следует периодически проверять, чтобы убедиться, что оно находится в допустимых пределах. Это можно сделать с помощью тестера сопротивления заземления.
3. Ремонт или замена поврежденных компонентов: Если какие-либо компоненты вашей системы заземления TNS повреждены или не работают должным образом, их следует отремонтировать или заменить как можно скорее, чтобы обеспечить безопасность и надежность электроустановки.
4. При внесении изменений в электроустановку соблюдайте надлежащие процедуры: Любые изменения или модификации электроустановки должны выполняться квалифицированным электриком в соответствии с применимыми электротехническими нормами и стандартами.
5. Соблюдайте надлежащие процедуры при использовании электроприборов: Важно использовать электроприборы в соответствии с инструкциями производителя и отключать их от сети, когда они не используются.

 

Как узнать, установлена ​​ли в моем доме система заземления TNS?

Есть несколько способов определить, установлена ​​ли в вашем доме система заземления TNS (TN-S):

1) Проверить электрический щит: Электрический щит обычно располагается в центре здания, Например, подсобное помещение или подвал. Панель будет содержать автоматические выключатели или предохранители, которые используются для защиты электроустановки от перегрузки по току или короткого замыкания. Панель также будет иметь клемму заземления, которая используется для подключения заземляющего провода (S) к заземляющему электроду. Если в вашем доме установлена ​​система заземления TNS, вы сможете найти клемму заземления на электрическом щите.

2) Проверьте электропроводку: Если у вас есть доступ к электропроводке в вашем доме (например, если у вас есть открытая электропроводка в недостроенном подвале или чердаке), вы должны быть в состоянии идентифицировать заземляющий провод (S), нейтральный проводник (N) и проводник под напряжением (T). В системе заземления TNS заземляющий проводник (S) будет подключен к заземляющему электроду, в то время как нейтральный проводник (N) будет подключен к источнику электропитания, а проводник под напряжением (T) будет подключен к электроустановке.

3) Ознакомьтесь с электрическими схемами объекта: Электрические планы вашего объекта должны содержать информацию об установленной системе заземления. Обычно вы можете получить копию электрических планов у предыдущего владельца собственности или у местных властей.

4) Обратитесь к квалифицированному электрику: Если вы все еще не уверены, установлена ​​ли в вашем доме система заземления TNS, или если у вас есть какие-либо опасения по поводу безопасности или надежности системы заземления, рекомендуется проконсультироваться с квалифицированный электрик. Квалифицированный электрик сможет осмотреть электрическую установку и определить тип установленной системы заземления, а также выявить любые проблемы или недостатки, которые, возможно, необходимо устранить. Они также смогут дать рекомендации по любому необходимому ремонту или модернизации для обеспечения безопасности и надежности системы заземления.

 

Заключение

В заключение следует отметить, что системы заземления TNS являются жизненно важным компонентом любой электроустановки, и важно понимать их роль в обеспечении безопасности людей и имущества.

Компания Axis может предоставить ряд услуг, помогающих клиентам разработать и установить систему заземления TNS, в том числе: система заземления, отвечающая специфическим требованиям и характеристикам их электроустановки. Это может включать в себя выбор подходящих материалов, определение размеров заземляющих проводников и выбор наиболее подходящих заземляющих электродов.

Поставка оборудования: Axis Electricals также может предоставить оборудование и материалы, необходимые для проектирования и установки системы заземления TNS. Это могут быть заземляющие электроды, такие как медные пластины, стержни или трубы, а также заземляющие проводники, защитные проводники, соединительные проводники и другие компоненты.

Услуги по установке : Axis Electricals может предоставить профессиональные услуги по установке, чтобы помочь клиентам установить их систему заземления TNS. Это может включать установку заземляющих электродов, подключение заземляющих проводников и установку любых защитных устройств, таких как автоматические выключатели или плавкие предохранители.

Услуги по тестированию и проверке : Axis Electricals может предоставить услуги по тестированию и проверке, чтобы убедиться, что система заземления TNCS установлена ​​правильно и работает должным образом. Это может включать использование специализированного испытательного оборудования для измерения характеристик системы заземления и выявления любых проблем, которые необходимо исправить.

Предоставляя как оборудование, так и услуги, необходимые для установки системы заземления, Axis предлагает комплексное решение для клиентов, которым необходимо спроектировать и установить систему заземления TNS.

 

Система TN-S-/TT

В заземленных системах (системах TN-S/TT) одна или несколько точек системы, электроустановки или электрооборудования заземляются в целях электробезопасности.

В системах TN нейтраль питающих трансформаторов соединена с землей через низкое полное сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки соединены с защитным заземлением (PE) системы. В системах ТТ точка звезды также соединена с землей через низкоомное сопротивление, но открытые проводящие части электроустановки заземляются независимо от заземления системы.

Узнать больше!

Когда используется контроль дифференциального тока, остаточный ток и ток короткого замыкания сигнализируются до того, как установка должна быть отключена в случае неисправности. Таким образом, ухудшение уровня изоляции выявляется на ранней стадии и надежным способом.

Полная готовность к круглосуточной работе, постоянное конкурентное давление и высокое ценовое давление требуют высочайшей степени электробезопасности при электроснабжении производственных, функциональных и жилых зданий. Благодаря непрерывному мониторингу важных для безопасности цепей токов утечки, дифференциальных токов и блуждающих токов начальные критические рабочие состояния обнаруживаются на ранней стадии. Таким образом, можно избежать потенциального риска травм, пожара и материального ущерба, а также электромагнитных помех.