Tn s: Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

Система питания от устройств защиты от перенапряжения УЗИП

перейти к содержанию

Основная система электроснабжения, используемая в электроснабжении для строительных проектов, представляет собой трехфазную трехпроводную и трехфазную четырехпроводную систему и т. Д., Но коннотации этих терминов не очень строгие. Международная электротехническая комиссия (МЭК) разработала единые положения для этого, и это называется системой TT, системой TN и системой IT. Какая система TN делится на систему TN-C, TN-S, TN-CS. Ниже приводится краткое введение в различные системы электропитания.

система электроснабжения

В соответствии с различными методами защиты и терминологией, определенными IEC, низковольтные системы распределения электроэнергии делятся на три типа в соответствии с различными методами заземления, а именно системы TT, TN и IT, и описаны ниже.

---

---

Система питания TN-C

Система электропитания в режиме TN-C использует рабочую нейтральную линию в качестве линии защиты от перехода через нуль, которую можно назвать защитной нейтральной линией и обозначить как PEN.

Система электропитания TN-CS

Для временного источника питания системы TN-CS, если передняя часть питается по методу TN-C, а строительный кодекс указывает, что на строительной площадке должна использоваться система питания TN-S, общая распределительная коробка может быть разделен в задней части системы. Помимо линии PE, система TN-CS имеет следующие особенности.

1) Рабочая нулевая линия N подключена к специальной защитной линии PE. Когда несимметричный ток линии велик, на нулевую защиту электрического оборудования влияет нулевой потенциал линии. Система TN-CS может снизить напряжение корпуса двигателя на землю, но не может полностью устранить это напряжение. Величина этого напряжения зависит от дисбаланса нагрузки проводки и длины этой линии. Чем больше несимметрична нагрузка и чем длиннее проводка, тем больше смещение напряжения корпуса устройства относительно земли. Следовательно, требуется, чтобы ток неуравновешенности нагрузки не был слишком большим, и чтобы линия защитного заземления заземлялась повторно.

2) Линия PE не может войти в устройство защиты от утечки ни при каких обстоятельствах, поскольку устройство защиты от утечки на конце линии вызовет срабатывание передней защиты от утечки и вызовет крупномасштабный сбой питания.

3) В дополнение к линии PE необходимо подключить к линии N в общей коробке, линия N и линия PE не должны подключаться в других отсеках. На линии защитного заземления нельзя устанавливать переключатели и предохранители, и заземление не должно использоваться в качестве защитного заземления. линия.

С помощью приведенного выше анализа система электропитания TN-CS временно изменена в системе TN-C. Когда трехфазный силовой трансформатор находится в хорошем рабочем состоянии заземления и трехфазная нагрузка относительно сбалансирована, влияние системы TN-CS на использование электроэнергии в строительстве все еще возможно. Однако в случае несбалансированной трехфазной нагрузки и специального силового трансформатора на строительной площадке необходимо использовать систему питания TN-S.

Система питания TN-S

Система электропитания в режиме TN-S – это система электропитания, которая строго отделяет рабочую нейтраль N от выделенной защитной линии PE. Она называется системой питания TN-S. Характеристики системы питания TN-S следующие.

1) Когда система работает нормально, на выделенной линии защиты нет тока, но есть несимметричный ток на рабочей нулевой линии. На линии PE относительно земли нет напряжения, поэтому нулевая защита металлического корпуса электрооборудования подключена к специальной линии защиты PE, которая является безопасной и надежной.

2) Рабочая нейтральная линия используется только как цепь однофазной осветительной нагрузки.

3) Специальная защитная линия PE не может ни разорвать линию, ни войти в реле утечки.

4) Если устройство защиты от утечки на землю используется на линии L, рабочая нулевая линия не должна повторно заземляться, а линия PE имеет повторное заземление, но не проходит через устройство защиты от утечки на землю, поэтому устройство защиты от утечки также может быть установлено. на линии L источника питания системы TN-S.

5) Система питания TN-S безопасна и надежна, подходит для систем электроснабжения низкого напряжения, таких как промышленные и гражданские здания. Перед началом строительных работ необходимо использовать систему электроснабжения TN-S.

Система питания ТТ

Метод TT относится к защитной системе, которая напрямую заземляет металлический корпус электрического устройства, которая называется системой защитного заземления, также называемой системой TT. Первый символ T означает, что нейтральная точка энергосистемы напрямую заземлена; второй символ T указывает на то, что проводящая часть нагрузочного устройства, не контактирующая с токоведущим телом, напрямую заземлена, независимо от того, как заземлена система. Все заземления нагрузки в системе TT называется защитным заземлением. Характеристики этой системы питания следующие.

1) Когда металлический корпус электрического оборудования заряжен (фазовая линия касается корпуса или изоляция оборудования повреждена и протекает), защита от заземления может значительно снизить риск поражения электрическим током. Однако низковольтные выключатели (автоматические выключатели) не обязательно срабатывают, в результате чего напряжение утечки на землю устройства утечки превышает безопасное напряжение, которое является опасным.

2) Когда ток утечки относительно невелик, даже предохранитель может не перегореть. Следовательно, для защиты также требуется устройство защиты от утечки. Поэтому популяризировать систему TT сложно.

3) Заземляющее устройство системы TT потребляет много стали, и его трудно перерабатывать, время и материалы.

В настоящее время некоторые строительные объекты используют систему ТТ. Когда строительная единица использует источник питания для временного использования электроэнергии, используется специальная линия защиты, чтобы уменьшить количество стали, используемой для заземляющего устройства.

Отделите линию PE новой добавленной специальной защитной линии от рабочей нулевой линии N, которая характеризуется:

1 Отсутствует электрическое соединение между общей линией заземления и рабочей нейтральной линией;

2 При нормальной работе рабочая нулевая линия может иметь ток, а специальная линия защиты не имеет тока;

3 Система TT подходит для мест с очень разбросанной защитой грунта.

Система питания TN

Система электропитания в режиме TN Этот тип системы электропитания представляет собой систему защиты, которая соединяет металлический корпус электрооборудования с рабочим нулевым проводом. Она называется системой нулевой защиты и представлена ​​TN. Его особенности заключаются в следующем.

1) Когда устройство находится под напряжением, система защиты от перехода через ноль может увеличить ток утечки до тока короткого замыкания. Этот ток в 5.3 раза больше, чем у системы ТТ. На самом деле это однофазное короткое замыкание и перегорает предохранитель. Расцепитель низковольтного выключателя немедленно отключится и отключится, что сделает неисправное устройство более безопасным и отключенным.

2) Система TN экономит материал и человеко-часы и широко используется во многих странах и странах Китая. Это показывает, что система TT имеет много преимуществ. В системе питания с режимом TN он делится на TN-C и TN-S в зависимости от того, отделена ли линия защитного нуля от рабочей нулевой линии.

принцип работы:

В системе TN открытые токопроводящие части всего электрооборудования подключены к защитной линии и подключены к точке заземления источника питания. Эта точка заземления обычно является нейтральной точкой системы распределения электроэнергии. Система питания системы TN имеет одну точку, которая напрямую заземлена. Открытая электропроводящая часть электрического устройства подключается к этой точке через защитный провод. Система TN обычно представляет собой трехфазную сетевую систему с заземленной нейтралью. Его особенность заключается в том, что открытая проводящая часть электрооборудования напрямую подключена к точке заземления системы. Когда происходит короткое замыкание, ток короткого замыкания представляет собой замкнутый контур, образованный металлической проволокой. Образуется металлическое однофазное короткое замыкание, в результате чего возникает достаточно большой ток короткого замыкания, чтобы защитное устройство могло надежно срабатывать для устранения повреждения. Если рабочая нейтральная линия (N) повторно заземляется, при коротком замыкании корпуса часть тока может быть отведена в точку повторного заземления, что может привести к сбою надежной работы защитного устройства или во избежание отказа, тем самым расширяя неисправность. В системе TN, то есть трехфазной пятипроводной системе, линия N и линия PE прокладываются отдельно и изолированы друг от друга, а линия PE подключается к корпусу электрического устройства вместо N-линия. Поэтому самое важное, о чем мы заботимся, – это потенциал провода PE, а не потенциал провода N, поэтому повторное заземление в системе TN-S не является повторным заземлением провода N. Если линия PE и линия N заземлены вместе, поскольку линия PE и линия N подключены в повторяющейся точке заземления, линия между повторяющейся точкой заземления и рабочей точкой заземления распределительного трансформатора не имеет разницы между линией PE и линия N. Исходная линия – это линия N. Предполагаемый ток нейтрали делится между линией N и линией PE, и часть тока шунтируется через повторяющуюся точку заземления. Поскольку можно считать, что на передней стороне повторяющейся точки заземления нет линии PE, только линия PEN, состоящая из исходной линии PE и линии N, включенных параллельно, преимущества исходной системы TN-S будут потеряны, поэтому линия PE и линия N не могут быть общим заземлением. По указанным выше причинам в соответствующих правилах четко указано, что нейтральная линия (т.е. линия N) не должна заземляться повторно, за исключением нейтральной точки источника питания.

ИТ-система

Система I источника питания в режиме IT указывает, что сторона источника питания не имеет рабочего заземления или заземлена с высоким сопротивлением. Вторая буква T указывает на то, что электрическое оборудование на стороне нагрузки заземлено.

Система электропитания в режиме IT отличается высокой надежностью и хорошей безопасностью, когда расстояние до источника питания невелико. Обычно он используется в местах, где отключение электроэнергии запрещено, или в местах, где требуется строгое постоянное электроснабжение, например, в сталеплавильном производстве, в операционных в крупных больницах и в подземных шахтах. Условия электроснабжения в подземных выработках относительно плохие, а кабели подвержены воздействию влаги. При использовании системы с питанием от IT, даже если нейтральная точка источника питания не заземлена, после утечки в устройстве относительный ток утечки на землю остается небольшим и не нарушит баланс напряжения источника питания. Следовательно, это более безопасно, чем система заземления нейтрали источника питания. Однако, если источник питания используется на большом расстоянии, распределенную емкость линии электропитания относительно земли нельзя игнорировать. Когда короткое замыкание или утечка нагрузки приводят к тому, что корпус устройства становится под напряжением, ток утечки образует путь через землю, и устройство защиты не обязательно срабатывает. Это опасно. Это безопаснее, только если расстояние от источника питания не слишком велико. На стройплощадке такой вид электроснабжения встречается редко.

Значение букв I, T, N, C, S

1) В обозначении метода электропитания, установленном Международной электротехнической комиссией (МЭК), первая буква обозначает взаимосвязь между системой питания (силовой) и землей. Например, T указывает, что нейтральная точка напрямую заземлена; I указывает, что источник питания изолирован от земли или что одна точка источника питания подключена к земле через высокий импеданс (например, 1000 Ом;) (I – первая буква французского слова Isolation слова “изоляция”).

2) Вторая буква указывает на электропроводящее устройство, находящееся на земле. Например, T означает, что корпус устройства заземлен. Он не имеет прямого отношения к любой другой точке заземления в системе. N означает, что нагрузка защищена нулем.

3) Третья буква обозначает комбинацию рабочего нуля и защитной линии. Например, C указывает, что рабочая нейтральная линия и линия защиты являются одним целым, например TN-C; S означает, что рабочая нейтральная линия и линия защиты строго разделены, поэтому линия PE называется выделенной линией защиты, например TN-S.

В электрической сети система заземления – это мера безопасности, которая защищает жизнь человека и электрооборудование. Поскольку системы заземления различаются от страны к стране, важно иметь хорошее представление о различных типах систем заземления, поскольку глобальная установленная мощность фотоэлектрических систем продолжает расти. Эта статья направлена ​​на изучение различных систем заземления в соответствии со стандартом Международной электротехнической комиссии (МЭК) и их влияния на конструкцию системы заземления для фотоэлектрических систем, подключенных к сети.

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

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

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

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

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

Защитное заземление может быть достигнуто:

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

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

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

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

Т – Земля (от французского ‘Terre’)
N – нейтральный
I – Изолированный

Подмножества этих конфигураций могут быть определены с помощью значений:
S – отдельный
C – Комбинированный

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

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

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

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

Рис.1 – Система TN-S

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

Рис 2 – Система TN-C

TN-CS: TN-CS обозначает установку, в которой на стороне питания системы используется комбинированный провод PEN для заземления, а на стороне нагрузки системы используется отдельный провод для PE и N. Этот тип заземления используется в распределительных системах. как в Австралии, так и в Новой Зеландии, и его часто называют множеством нейтралов по отношению к земле (MEN). Для низковольтного потребителя система TN-C устанавливается между трансформатором на площадке и помещением (нейтраль заземляется несколько раз вдоль этого сегмента), а система TN-S используется внутри самого объекта (от главного распределительного щита ниже по потоку). ). При рассмотрении системы в целом она рассматривается как TN-CS.

Рис.3 – Система TN-CS

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

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

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

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

Рис.4 – Система TT

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

Рис 5 – IT-система

Последствия для заземления фотоэлектрической системы
Тип системы заземления, применяемый в любой стране, будет определять тип конструкции системы заземления, необходимой для фотоэлектрических систем, подключенных к сети; Фотоэлектрические системы рассматриваются как генератор (или цепь источника) и должны быть заземлены как таковые.
Например, странам, использующим заземляющее устройство типа TT, потребуется отдельная яма для заземления как для сторон постоянного, так и для переменного тока из-за устройства заземления. Для сравнения, в стране, где используется заземление типа TN-CS, простого подключения фотоэлектрической системы к основной шине заземления в распределительном щите достаточно, чтобы удовлетворить требованиям системы заземления.

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

уникальная надежность домашней сети электроснабжения

Электросети и электроустановки начиная с этапа проектирования, монтажа, да и последующей эксплуатации нуждаются в организации правильной системы заземления. Её конструкцию можно реализовать в двух вариантах: естественном или искусственном. Первый вариант предполагает использование любых предметов, которые изготовлены из металла и постоянно пребывают в земле. К этому классу относят все, что находится глубоко в почве и способно проводить ток. Вплоть до примитивной арматуры. Недостатком таких конструкций является невозможность предугадать степень их электрического сопротивления, а значит – и другие характеристики сети не поддаются доскональному изучению. Подобный подход не позволяет гарантировать эксплуатацию оборудования в штатном режиме без искажения основных параметров безопасности.

Полное их обеспечение возможно лишь в случае создания искусственного заземления, одним из которых является

система заземления TN-S. Все конструкции искусственного заземления имеют определенное буквенное обозначение согласно принятым международным нормам:

«Т» (terre – земля) – означает заземление;
«N» сокращение слова neuter, что переводится как нейтраль и говорит о соединение цепи с нулевым рабочим проводом;
«РЕ» – обозначает наличие нулевого защитного проводника;
«PEN» – совмещение нулевого рабочего проводом с защитным.

Схема заземления TN-S возникла в Европе еще в далеком 1940 году, но в СССР не была слишком распространена из-за её дороговизны. Подход к системе на основе современных технологий позволил преодолеть этот недостаток. Инновационные меры позволили практически воплотить все преимущества данной схемы без особых материальных затрат.

Основываются они передаче электроэнергии с подстанций с использованием комбинированного кабеля заземления. Благо теперь он стоит недорого. И только на входе в сооружение как бытового, так и производственного уровня функции заземления распределяются на два независимых проводника: защитный РЕ и нулевой рабочий N.

В большинстве спальных районах новой застройки уже стараются внедрять электроснабжение в соответствии с современными европейскими веяньями. Естественно, переоборудование всего фонда жилых, административных, общественных и производственных строений потребует длительного времени и немалых затрат, поскольку обновлению придется подвергнуть почти всю энергетическую структуру, в диапазоне от источников питания и до бытовых розеток в квартирах.

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

Принципиальные отличия передачи электроэнергии по системе TN-S

Наиболее кардинальное отличие заключается в доставке электроэнергии к потребителям в трехфазных сетях по пяти проводам, а в однофазных по трём. Таким образом, получается, что технические линии электропередачи при подобном подходе состоят из пяти кабелей, где помимо непосредственной передачи фаз присутствуют еще два соединения. Обычное нулевое подключение «PN» естественно в схеме питания любого оборудования, основанного на взаимодействие с электроэнергией. Кабель с обозначением «PE» выполняет функцию дополнительной защиты и наглухо привязан к естественному заземлению.

Говоря более доступным языком, не препятствуя основной схеме подключения, на рабочие входы трехфазной нагрузки электроцепи подводятся фазы и заземление корпуса. Но этого недостаточно, чтобы оператор установки почувствовал себя в безопасности. Последнее, пятое соединение существует в форме перемычки между корпусом электроприбора и землей. В отношении к ситуации с однофазными цепями питания, то в обязательном порядке оно обвязывается тремя проводниками, по одному из которых непосредственно бежит ток, второй значится нулевым, последний, третий, связывает корпус с землей. Квартира – это та площадь, где подобное обустройство даёт электроприборам, необходимым в быту, возможность подключения за счет розеток с гнездами с тремя гнездами, либо трехштекерных электрических вилок в совокупности с заземляющими ножами. Согласитесь – это во многом безопасней.

В чем притягательные преимущества передачи электроэнергии по системе TN-S?

Увеличение метража проводов даже при новых технологиях ведет к увеличению затрат, так чем же они компенсируются, спросит проектировщик.

Первое и возможно главное – система повышает уровень пожарной безопасности. Значительно снижается возможность появления очагов возгорания из-за нестабильности электропроводки. Вариант подключения по системе TN-S практически ведет к оптимальному режиму работы механизмов аварийного отключения электропитания. Такой любимый ранее проектировщиками вариант TN-C в основном основывался на желании использовать защитные устройства в качестве предотвращения токов утечки, и срабатывало оно лишь при прикосновении к прибору, у которого сопротивление изоляции было снижено. Даже кратковременное протекание электротока через тело человека грозит нехорошими последствиями. TN-S исключает подобный риск. Система отключает подачу электричества при первом же появлении токов утечки.

Второе и не менее важное достоинство заключается в отсутствии необходимости неусыпного контроля над контуром заземления. Всем конструкциям свойственно естественное старение под воздействием внешней среды. В ситуации с электропитанием это может привести к смерти человека. В данной ситуации TN-S значительно облегчает задачу. К тому же отпадает необходимость присоединения корпусов электроприборов к естественным источникам заземления, а все эти навешенные перемычки сильно снижают эстетический уровень восприятия.

В условиях того, что нынешняя теле и радиоаппаратура весьма подвержена воздействию наводок и помех высокой частоты, становится необходимым домашнюю электронику переподключить на сети питания раздельными нулевыми проводниками PE и PN. Если, конечно, нет желания наслаждаться помехами на видео картинке. Система TN-S обеспечит высокое качество изображения.

При достаточно обширном наборе преимуществ системы, единственным недостатком остается все-таки относительная дороговизна смены проводки по сравнению с муниципальным монтажом. С другой стороны каждый решает сам, что предпочтительней. Собственная безопасность и спокойная жизнь без заботы о состоянии домашней проводки либо несколько сэкономленных денег.

Дожидаться осуществления федеральных программ по переводу энергосети на новый уровень придется еще довольно долго. Ускорить процесс можно в условиях загородного домостроения при помощи системы TN-C-S, которая с одной стороны обладает всеми преимуществами TN-S, с другой не противоречит требованиям федеральных Правил устройства электроустановок. Перейти на неё довольно просто как в коттеджном поселке, так и в условиях небольшой загородной дачи. По деньгам обустроить безопасной заземляющий контур не выглядит особо ужасающе. Переподключение к нему домашней электросети приведет её в соответствие с системой заземления TN-S, а следовательно сделает абсолютно надежной.

Система заземления

TNS: объяснение, преимущества, схемы

Система заземления TN-S (или система TN-S): распределительная система, в которой одна часть источника питания, находящаяся под напряжением, заземлена, а открытые проводящие части электроустановки соединены с заземленной частью источника питания с помощью провода защитного заземления (PE) [этот термин определен в IEC 60364-1].

BS7671 дает следующее определение: система, имеющая отдельные нейтральный и защитный проводники по всей системе.

Значение букв T, N, S

Буквенные коды, используемые для обозначения типов систем заземления, имеют следующие значения.

Первая буква  определяет наличие или отсутствие заземления токоведущих частей источника питания:

• Т  – заземлена одна токоведущая часть источника питания.

Могут быть предусмотрены дополнительные заземляющие проводники PEN, PEM, PEL и защитный заземляющий проводник (PE) в электрической распределительной сети (при наличии).

Вторая буква указывает на наличие заземления открытых токопроводящих частей электроустановки или наличие электрического соединения между открытыми токопроводящими частями и заземленной токоведущей частью источника питания:

• N – открытые -токопроводящие-части имеют непосредственную связь с заземленной токоведущей частью источника питания, выполненную проводниками PEN, PEM, PEL или защитными заземлителями (PE).

Следующие за Н буквы указывают, как выполняется электрическое соединение между заземленной токоведущей частью источника питания и открытыми токопроводящими частями электроустановки в распределительной сети, а также назначают особенности расположения проводников, осуществляющих функции защитного заземляющего провода (PE) и нейтрального (N), среднего (M) или заземленного провода (LE) в распределительной системе:

• S – указанное подключение осуществляется по всей распределительной сети с помощью защитного заземления (PE). Функции защитного заземляющего проводника и нулевого, среднего или заземленного линейного проводника обеспечиваются во всей распределительной сети с помощью отдельных проводников – защитного заземляющего проводника и нейтрального, промежуточного или заземленного линейного проводника;

Описание системы заземления TN-S

В системе заземления типа TN-S (см. рис. 1) заземлена одна часть источника питания, которая находится под напряжением, обычно нейтраль трансформатора. Открытые токопроводящие части электроустановки здания имеют электрическое соединение с заземленной частью источника питания, находящегося под напряжением. Защитные провода PE используются для обеспечения этого соединения во всей системе распределения электроэнергии – как в распределительной сети низкого напряжения, так и в электроустановке здания.

С заземлением системы типа TN-S можно достичь более высокого уровня электробезопасности в электроустановках зданий, чем с заземлением системы типа TN-C. Более высокий уровень электробезопасности обусловлен в первую очередь применением защитных проводников, по которым в нормальных условиях протекают токи утечки. Их значения намного ниже токов нагрузки, которые обычно протекают по PEN-проводникам.

Слабые электрические токи оказывают меньшее негативное влияние на электрические контакты в цепях защитных проводников. Поэтому вероятность потери электрической непрерывности в цепи защитного проводника значительно ниже, чем в PEN-проводнике.

В настоящее время в некоторых странах мира (например, в России) система TN-S практически не используется. Он также будет иметь ограниченное проникновение в будущем из-за более дорогих сетей распределения электроэнергии. Для реализации системы TN-S в распределительной электрической сети низкого напряжения следует применять воздушные линии и подземные кабельные распределительные сети, имеющие на один провод больше, чем это необходимо при реализации систем TN-C, TN-C-S и TT.

Однако, если трансформаторная подстанция встроена в здание, система распределения электроэнергии не будет иметь распределительной линии. Поэтому целесообразно выполнять рассматриваемую систему с заземлением системы типа TN-S. Электромонтаж частного дома на одну семью, подключенного к собственной близлежащей трансформаторной подстанции, также может быть легко выполнен с системой заземления типа TN-S.

В электроустановках зданий, содержащих большое количество оборудования для обработки технологической информации, международными нормами рекомендуется использовать систему заземления типа TN-S. Та часть электроустановки здания, которая имеет собственное электроснабжение, используемое в основном для питания аппаратуры обработки информации, должна соответствовать системе заземления типа TN-S.

Примеры схем системы заземления TNS

Схема 1. Система TN-S 3-фазная 4-проводная

На схеме 1 показаны:

• 1- заземление на источнике питания
• 2 – устройство заземления электроустановки здания
• 3 – открытые проводящие части
• 4 – защитный контакт розетки
• ТС – трансформаторная подстанция
• UC – подземный кабель
• ВЛ – ВЛ

Схема 2. Система TN-S, однофазная, 2-проводная с отдельными заземленным линейным проводом и защитным проводом по всей распределительной системе. Схема 3. Система TN-S 3-фазная, 3-проводная с отдельными заземленным фазным проводом и защитный проводник по всей системе распределенияДиаграмма 4. Система TN-S 3-фазная, 4-проводная с отдельными нейтральным проводником и защитным проводом по всей распределительной системе

Преимущества системы заземления TNS

Система TN-S – самая надежная и безопасная система заземления, которая защищает электрооборудование и, главное, людей от поражения электрическим током с помощью УЗО и систем уравнивания потенциалов (СЭЗ).

Еще одним преимуществом данной системы является отсутствие высокочастотных помех (от таких приборов, как электробритвы, пылесосы, дрели) и других помех в линиях электропередач потребителей.

Система TN-S не требует контроля цепи заземления, т. к. в этом нет необходимости.

Недостаток системы заземления ТНС

Единственным недостатком данной системы считаю дороговизну проводки из-за наличия силовых кабелей (проводов) с большим количеством жил.

Телеграм-канал @asutpp_com2018 Международный жилой кодекс для одно- и двухквартирных жилых домов (серия Совета по международным нормам) 1-е издание

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

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также систем электроосвещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их работоспособности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в п. п. 1.7 ПУЭ. В зависимости от того, как соединены соответствующие провода, корпуса устройств, оборудование или отдельные точки сети и с какими заземляющими конструкциями, устройствами или предметами они соединены, системы заземления делятся на естественные и искусственные заземления.

Естественным заземлением являются любые металлические предметы, находящиеся в грунте, т.е. сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако в связи с тем, что электрическое сопротивление распространению электрического тока в грунте и электрические заряды этих объектов трудно поддаются контролю и прогнозированию, использование естественного грунта при эксплуатации электрооборудования запрещается. Нормативные документы допускают использование только искусственных заземлений, где все подключения выполняются к специально созданным заземляющим устройствам.

Основным нормируемым параметром, показывающим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется сопротивление растеканию тока, поступающего в почву через систему заземлителей. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также конструктивных особенностей и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющим на величину сопротивления системы заземлителей, является площадь непосредственного контакта ее пластин, стержней, трубок и других электродов с грунтом.

Типы систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим применение различных систем заземления в России, является ПУЭ (п. 1.7), разработанное в соответствии с принципами, классификацией и методами проектирования систем заземления, утвержденными специальным протоколом Международной электротехнической комиссия (МЭК). Аббревиатуры систем заземления обычно обозначают сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земной, «Neuter» — нейтральный, «Isole» — изолировать, а также английских слов: «combined» и «combined». разошлись».

• Т – Заземление.
• N – Подключение к нейтрали.
• I – Изоляция.
• C – комбинированные функции: объединение функционального и защитного нулевого провода.
• S – Раздельное использование функциональной и защитной нейтрали по всей сети.

В следующих названиях систем искусственного заземления можно определить способ заземления источника электроэнергии (генератора или трансформатора) по первой букве, а потребителя – по второй букве. Различают систему TN, TT и IT. Первый из которых, в свою очередь, используется в трех разных вариантах: TN-C, TN-S, TN-CS. Для понимания различий и устройства систем рассмотрим каждую из них более подробно.

1. Системы с глухозаземленной нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение систем, в которых для соединения функциональных и защитных проводников используется общая глухозаземленная нейтраль генератора или понижающего трансформатора. Таким образом, все токопроводящие части корпуса и экраны потребителей должны быть подключены к общему нулевому проводу, подключенному к этой нейтрали. В соответствии с ГОСТ Р50571.2-94 нулевые защитные жилы различных типов также маркируются следующими латинскими буквами:
●    N — функциональный нейтральный;
●    PE — защитная нейтраль;
●    PEN – Комбинация функционального и защитного нулевых проводников.
Система TN, построенная с использованием глухозаземленной нейтрали, характеризуется подключением функциональной нейтрали – проводника N (нейтраль) – к контуру заземления, установленному вблизи трансформаторной подстанции. Очевидно, что в этой системе не используется заземление нейтрали специальным компенсационным устройством – дугогасительной катушкой. На практике используются три подтипа системы TN: TN-C, TN-S и TN-CS, отличающиеся различными способами присоединения к N и PE заземлителям.

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

Как следует из буквенного обозначения, система заземления TN-C характеризуется комбинацией функциональных и защитных нейтральных проводников. Классическая система TN-C представляет собой традиционную четырехпроводную схему электропитания с тремя фазами и одним нейтральным проводом. В этом случае главная заземляющая шина представляет собой глухозаземленную нейтраль. Все открытые части, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток, следует подключать к шине с помощью дополнительных нулевых проводов.

Данная система имеет несколько существенных недостатков, и самый серьезный из них – потеря функций безопасности при обрыве или перегорании нулевого провода. В таких случаях на оголенных поверхностях корпусов приборов и оборудования возникают опасные напряжения. Поскольку в данной системе не используется отдельный защитный заземляющий проводник PE, все подключенные розетки не имеют заземления. Поэтому все электрооборудование должно быть подключено к нейтрали, т.е. части корпуса должны быть подключены к нулевому проводу.

Такой тип подключения предусматривает, что при касании фазного провода корпуса происходит срабатывание автоматического выключателя при коротком замыкании. Таким образом, опасность поражения людей электрическим током или возгорания искрящего оборудования будет исключена за счет аварийного отключения электроэнергии. Важным ограничением, связанным с принудительным подключением нейтрали бытовых приборов с питанием по системе TN-C, является то, что использование дополнительных цепей уравнивания потенциалов в санузлах запрещено, и об этом должны знать все жильцы.

В настоящее время такие системы заземления можно встретить в домах, относящихся к старому жилому фонду. Но их также используют в сетях уличного освещения, где риск минимален.

Система TN-S

Система заземления TN-S

Более прогрессивная и безопасная по сравнению с системой TN-C система заземления TN-S с отдельными нейтральным и защитным проводниками была разработана и внедрена в 1930-х годах. Данное решение обеспечивает высокий уровень электробезопасности людей и оборудования. У него есть один, хотя и очень существенный недостаток – высокая стоимость. Поскольку на самой подстанции функциональная (N) и защитная (PE) нейтрали разделены, подача трехфазного напряжения осуществляется по пяти проводам; а однофазное напряжение подается по трем проводам. Для подключения обоих нейтральных проводников на стороне источника используется глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора.

ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ предусматривает, что на всех ответственных объектах, а также строящихся или реконструируемых зданиях энергоснабжения должна быть установлена ​​система TN-S, так как она обеспечивает высокий уровень электробезопасности. К сожалению, широкому использованию и внедрению системы TN-S препятствует высокий уровень затрат и ориентация российской энергетики на трехфазное четырехпроводное электроснабжение.

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

С целью снижения стоимости защищенной, но капиталоемкой системы TN-S с раздельными нулевыми проводниками N и PE было разработано решение, позволяющее использовать ее преимущества при меньшем бюджете, несколько выше, чем у системы TN-C . Принцип этого метода подключения заключается в том, что подстанция подает питание, используя комбинированную нейтраль PEN, подключенную к глухозаземленной нейтрали. На вводе в здание эта нейтраль разделяется на защитную нейтраль PE и еще один проводник, работающий как функциональная нейтраль N на стороне потребителя.

Данная система имеет существенный недостаток: при обрыве или перегорании PEN-проводника на участке «подстанция – здание» возникают опасные напряжения на PE-проводнике, а, следовательно, и на всех корпусных частях электроприборов. . Поэтому при использовании TN-C-S, что встречается довольно часто, нормативы требуют выполнения специальных мер по защите PEN-проводника от повреждений.

Система заземления ТТ

Система заземления ТТ

При подаче электроэнергии по распространенным в сельской местности воздушным линиям, то при использовании небезопасной системы TN-C-S сложно обеспечить достаточную защиту комбинированного нулевого провода PEN. Системы ТТ все чаще используются в таких областях. Они требуют глухого заземления нейтрали источника и передачи трехфазного напряжения по четырем проводам. Четвертый провод — это функциональная нейтраль N. Локальная, как правило, модульная система заземлителей устанавливается со стороны потребителя, и к ней подключаются все защитно-нейтральные провода РЕ, примыкающие к частям корпуса.

Недавно одобренная для использования в Российской Федерации, эта система быстро распространяется в российской провинции и часто используется для электроснабжения частных домовладений. В городских условиях ТТ часто используют для питания точек уличной торговли. При таком способе заземления автоматические выключатели и молниезащита обязательны.

2. Система с изолированной нейтралью

Во всех описанных выше системах нейтраль соединена с землей, что делает их достаточно надежными. Тем не менее все они имеют ряд существенных недостатков. Гораздо более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется изолированная нейтраль либо абсолютно не связанная с землей, либо заземленная с помощью специального оборудования и устройств с большим сопротивлением. Например, как в ИТ-системе. Эти методы подключения часто используются в медицинских учреждениях для питания оборудования жизнеобеспечения, на нефтеперерабатывающих заводах и электростанциях, в исследовательских лабораториях с очень чувствительными приборами и в других критически важных объектах.

ИТ-система

Система заземления IT

Это классическая система, основной особенностью которой является изолированная нейтраль источника – I, а также контур защитного заземления Т на стороне потребителя. Напряжение от источника к потребителю передается по наименьшему числу проводов, при этом все токопроводящие части корпусов потребительского оборудования должны быть надежно соединены с системой заземлителей. Функционально нулевой проводник N на участке «источник – потребитель» в архитектуре ИТ-системы отсутствует

Надежное заземление гарантирует безопасность

Все существующие виды систем заземления предназначены для обеспечения надежной и безопасной работы электроприборов и оборудования, подключаемого на стороне потребителя, а также защиты людей, использующих это оборудование, от поражения электрическим током .