Электробезопасность в системе электроснабжения tn-c: полезно знать

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

Всем известны системы энергоснабжения с напряжением до 1000 вольт, на уровне конечного потребителя. Они бывают всего двух видов:

• трехфазная (три фазы и рабочий нуль), где напряжение между фазами составляет 380 вольт, а между каждой фазой и нулем — 220 вольт.
• однофазная (одна из трех фаз с общего ввода на объект, и рабочий нуль), напряжение между каждой фазой и нулем составляет 220 вольт.

А вот с системами безопасности, ситуация гораздо сложнее. Для организации искусственного заземления, ГОСТ предусматривает 5 систем: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) определяют условия, на основании которых проектировщики выбирают систему заземления объекта. Она отражается в проектной документации, и не может быть изменена после сдачи объекта в эксплуатацию.

В большинстве случаев, применяется система заземления TN, которая предусматривает обязательное заземление нейтрали источника питания. При этом открытые токоведущие части конечных электроустановок, могут быть соединены с нейтралью источника питания различными способами.

Каждая из предложенных систем искусственного заземления имеет свои преимущества и недостатки. При этом, любая из них направлена на решение вопросов безопасной эксплуатации электроустановок, и нахождения людей на объекте.

СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ TN – ОПИСАНИЯ И СХЕМЫ

Система TN – C.

Нейтраль трансформатора (общая точка обмоток трансформатора 0,4 кВ, соединённых в звезду) глухо заземлена на питающей подстанции. Питание потребителей осуществляется по 4-х проводной линии. Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в один провод PEN.

В электроустановках на стороне потребителя дополнительные заземляющие устройства не предусматриваются.

Система TN – C была доминирующей на протяжении многих лет, поэтому электроснабжение домов старой постройки до сих пор продолжает осуществляться таким способом. Определить, что дом или квартира подключена по системе TN – C можно по следующим признакам:

• электропитание трёхфазных потребителей осуществляется 4-х проводной линией;
• однофазные потребители подключаются по двум проводам;
• электрические розетки не имеют заземляющего контакта, к ним подходит два провода.

Главный недостаток TN – C — это повышенная опасность. При повреждении изоляции корпус оборудования может длительно находиться под напряжением. УЗО в такой системе бесполезно, так как ток утечки протекает по рабочим проводам и дифференциальный орган на него не реагирует.

Самый радикальный выход из этой ситуации — переход на систему TN – S требует монтаж дополнительного провода на линиях от подстанции до потребителя и реконструкцию внутренней проводки.

Более простой путь заключается в переходе на систему заземления TN – C – S, которая требует только реконструкции внутренней разводки на объекте.

В крайнем случае, владелец дома или квартиры может обезопасить себя ещё более простым способом. Для этого нужно наиболее опасное электрооборудование (стиральная машина, электроплита и т.п.) подключить через:

• диффавтомат;
• или УЗО,

а корпус электроприборов занулить, соединив его с проводом PEN до автомата.

В этом случае ухудшение изоляции электроприбора и появление тока утечки вызовет срабатывание дифференциального устройства (про подключение УЗО без заземления и с системами заземления написано здесь).

Система TN – C – S.

Заземление на подстанции выполнено так же, как в схеме TN – C. Отходящие от подстанции линии имеют 4 провода — три фазных и PEN. Непосредственно перед вводом в электроустановку потребителя или на промежуточном участке линии провод PEN разделяется на рабочий (N) и защитный (PE) нулевой проводник.

Разделение совмещённого нулевого провода выполняется до коммутационных аппаратов, установленных на вводе питания объекта. Внутренняя разводка — 5 проводов для трёх фаз и 3 провода для одной фазы. Корпусы электроприборов соединены с защитным нулевым проводом через 3-х контактную розетку.

TN – C – S обеспечивает защиту от косвенного прикосновения при использовании УЗО или дифавтоматов. При появлении фазного напряжения на корпусе электроприбора возникает режим короткого замыкания и срабатывает обычный автомат питания даже при отсутствии УЗО.

Недостаток системы заключается в уязвимости провода PEN на участке линии до разделения нулевых проводников, особенно при грозовых перенапряжениях.

По этой причине ПУЭ предписывает установку повторных заземлителей у опор ВЛ через каждые 100 – 200 метров в зависимости от грозовой активности района, а также применение способов механической защиты PEN – проводника линии.

TN – C – S является компромиссным решением, обеспечивающим приемлемый уровень защищённости при невозможности построения полноценной системы TN – S, требующей крупных капиталовложений.

Система TN – S.

Этот тип заземления в наибольшей степени отвечает современным требованиям безопасности. Раздельные нулевые провода N и PE, присоединённые к заземляющему устройству на подстанции идут вдоль всей ВЛ до ввода в электроустановку потребителя, то есть, линия электропередачи содержит пять проводов.

Полный перевод всех электрических сетей до 1000 вольт на систему TN – S сдерживается высокой стоимостью и трудоёмкостью реконструкции, а также необходимостью отключения большого числа потребителей на время производства работ.

Защитный нулевой проводник PE, идущий от подстанции к потребителю подвержен повреждению в меньшей степени, так как по нему не протекает рабочий ток. Защищённость от косвенного прикосновения сохраняется и при обрыве рабочего нулевого проводника.

Виды искусственных заземлителей:

Классификация систем заземления проводится Международной электротехнической компанией (МЭК), а документом по реализации схем заземлителей в РФ является ПУЭ, пункт №1.7. Он регламентирует и классифицирует системы заземляющих устройств. Все системы имеют сокращенное обозначение, по начальным буквам французских слов: Земля — «TERRE» (Т), Изолировать — «ISOLE» (I), Нейтраль — «NEUTER» (N) и слов английского происхождения: Комбинированный — «COMBINED» (С), Раздельный — «SEPARATED» (S).

Назначение принятой аббревиатуры МЭК следующее:

• Т обозначает заземление;
• N показывает подключение устройства к нейтрали;
• I указывает на применение изолированных проводов;
• C говорит о том, что в заземляющем устройстве объединяются функции защитного и функционального «нулевого» провода;
• S указывает на то, что в заземляющей схеме применяется раздельное применение функционального «нулевого» провода и провода защитного заземления.

Заземляющие схемы, виды:

Схемы заземления

Во всех системах искусственного заземления первая буква показывает на то, как сделано заземляющее устройство на источнике энергии (трансформатор, генератор), а вторая — на способ заземления потребляющих электрическую энергию объектов. Специалисты выделяют три системы заземляющих устройств: ТТ, IT, TN. Кроме этого в заземляющей системе ТN есть три подсистемы, они обозначаются как TN-S, TN-C, TN-C-S.

Достоинства и недостатки TN-C

Первыми рассмотрим достоинства TN-C. С уверенностью можно сказать, что они ограничены лишь одним — сравнительно невысокой стоимостью реализации этих систем электроснабжения.

Выбор, сделанный несколько десятков лет назад в процессе развития электрификации страны использовать именно эту систему заземления имел, конечно вынужденный характер ввиду необходимости бюджетного решения задач организации электроснабжения.

Рассмотрим недостатки. Безусловно, самым серьезным недостатком использования TN-C является довольно низкий уровень электробезопасности, обеспечиваемый этой системой.

Дело в том, что при отсутствии в питающей PE (проводника «земли»), не представляется возможным выполнить полноценное заземление оборудования, что является обязательной защитной мерой электробезопасности.

Ранее в ЭУ напряжением до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью применяли такую меру как зануление — соединение открытых проводящих частей ЭУ, которые в нормальном состоянии под напряжением находится не должны с проводником глухозаземленной нейтрали.

Принцип защиты зануления основан на защитном отключении автомата при возникновении короткого замыкания (если фазный потенциал по каким-то причинам окажется на зануленном металлическом корпусе оборудования).

Однако, такая мера не может гарантировать полную безопасность эксплуатации электрооборудования. Очевидно, что в случае отгорания нуля, обрыве или при его плохом контакте опасный для жизни фазный потенциал окажется на всех зануленных проводящих частях оборудования.

По этой причине в проводках с системой TN-C делать дополнительное уравнивание потенциалов (ДСУП) категорически не допускается.

Кроме того, для обеспечения своевременной защитной сработки автоматических выключателей петля «фаза-ноль» должна иметь низкое электрическое сопротивление, что предъявляет довольно серьезные требования к качеству монтажа электропроводки и всех ее контактных соединений.

Обозначения в системах заземления

В обозначениях систем используются латинские буквы:

• T (земля);
• N (нейтраль или функциональный ноль);
• I (изолированный);
• C (соединение защитного и функционального «ноля»);
• S (раздельное применение во всей сети защитного и функционального «ноля»).

В обозначениях систем первая буква определяет тип заземления источника питания, вторая буква указывает тип заземления открытых компонентов электроприемника.

Правильно спроектированное и реализованное заземление является одним из базовых условий обеспечения электробезопасности объектов, на которых эксплуатируется бытовое или промышленное электрическое оборудование. При выполнении заземления необходимо руководствоваться требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Общие понятия

Арбитражная практика по размещению узлов учета, сообщающая нам, что помимо требований к электрике, есть еще и такие штуки как антимонопольное законодательство и гражданский кодекс, запрещающие сбытовикам налагать на нас избыточные финансовые затраты, связанные с содержанием нашего имущества.
Но, к сожалению не все ее используют при замене электроснабжения в домах старой постройки.
Может быть распределенным, то есть состоять из нескольких взаимно удаленных заземлителей. Сам щиток получился очень простым, правда собирался экстренно и из того, что было в ближайшем магазине.
Это тема отдельной статьи. Площадь контакта заземлителя с грунтом. А этот аргумент особый Тут все зависит от документации конкретного счетчика, поэтому я расскажу про свой Меркурий и Меркурий так как у них одинаковые схемы подключения. Все остальное подверглось доработкам.
Однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок, должны иметь сечение нулевых рабочих N проводников, равное сечению фазных проводников. Комментарии к статье: 13 Принципы работы систем заземления для зданий ТN-C и TN-C-S Вопросы безопасного использования электроэнергии продолжают становиться все более актуальными для всего населения.

Существующие системы заземления

Естественные заземлители представлены всевозможными металлическими предметами, постоянно находящимися в земле. В данном случае нулевые проводники разделены на всем своем пути.

В этом случае фазное напряжение появляется на корпусе электрооборудование. На сопротивление будет влиять влажность грунта и наличие подземных вод. Каким методом выполняют устройство системы заземления? Система TN-S Если нейтраль и защитный проводники разделены на всем протяжении электросети, а объединяются только у источника питания, такая система называется TN-S. То есть, на конечной точке электропроводки жилого дома — розетке, оно отсутствует, что значительно понижает безопасность использования электроприборов в жилье.

Система заземления IT 1. Данный тип имеет характерное отличие от других — наличие глухозаземленной нейтрали в схеме.
Если в ЩУ система TN-C-S а дальше 4-жильный кабель можно?

Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция

Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:

• сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
• угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
• гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
• штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
• кувалда для вбивания электродов в землю;
• перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.

Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:

1. Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).
2. Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.
3. Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.
4. Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².

После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.

Выбор места для монтажа контура заземления

В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.

Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.

Выполнение земляных работ

После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.

Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.

Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.

Забивание заземлителей

После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².

Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м

Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу

Сварные работы

После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.

Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.

Обратная засыпка

После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.

После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.

Проверка контура заземления

После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.

Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.

Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.

Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).

Система заземления TN-C

Однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок, должны иметь сечение нулевых рабочих N проводников, равное сечению фазных проводников.

Категорически нет. Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме: Вот мы и предоставили описание системы заземления TN-C-S.

Для устранения таких последствий используется соединение корпусов с заземлителем для отвода аварийных токов в грунт и защитные автоматические устройства , за доли секунды отключающие ток при аварийной ситуации.

При системе заземления TN открытые проводящие части соединяются с нейтралью, а нейтраль соединяется с землей. Я хочу коснуться другого — если возникают споры с энергетиками о приемке вашего ВРУ, скорее всего это будет не беседа специалистов о технических нюансах, а тупое бодание с бюрократической машиной. Система ТТ предусматривает отдельный монтаж контура заземления. В таком варианте питания проводка в доме в случае однофазного исполнения выполняется тремя проводами, а если проводка трехфазная, то пятью.

Рекомендуем: Смета электромонтажных работ

Я написал запрос про реализацию TN-C-S и получил такой странный ответ. Фишка в том, что в этом перечне нет не только узла разделения PEN, но и вводного автомата. Сечение РЕN проводников должно быть не менее сечения N проводников и не менее 10 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию независимо от сечения фазных проводников.

Но есть у нее и один недостаток, который сводится к тому, что в случае повреждения PEN-проводника, проводка полностью лишается заземления, что может привести к поражению электрическим током, поскольку корпусы электроприборов могут оказаться под напряжением. Самонесущий изолированный провод — скрученные в жгут изолированные жилы, причем несущая жила может быть как изолированной, так и неизолированной. Другая ситуация в аварийной ситуации при которой по корпусу бытового прибора начинает течь ток. Заземление в составе электросети В

Заземление TN и его подвиды О заземляющих системах уже многое казано, однако мало кто уделяет внимание расшифровке

Система заземления TN-S

Заземляющий электрод имеет непосредственный контакт с землей. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту очень низкое сопротивление. Относитесь к электрике с почтением! Зато мы обязаны подключить его к шине PE. Почему заземление защищает человека?

Энергоснабжающая организация должна пломбировать: клеммники трансформаторов тока; крышки переходных коробок, где имеются цепи к электросчетчикам; токовые цепи расчетных счетчиков в случаях, когда к трансформаторам тока совместно со счетчиками присоединены электроизмерительные приборы и устройства защиты; испытательные коробки с зажимами для шунтирования вторичных обмоток трансформаторов тока и места соединения цепей напряжения при отключении расчетных счетчиков для их замены или поверки; решетки и дверцы камер, где установлены трансформаторы тока; решетки или дверцы камер, где установлены предохранители на стороне высокого и низкого напряжения трансформаторов напряжения, к которым присоединены расчетные счетчики; приспособления на рукоятках приводов разъединителей трансформаторов напряжения, к которым присоединены расчетные счетчики. Заземляющая конструкция IT IT заземление используется значительно реже, в отличие от предыдущих систем.
Ноль в счётчик нельзя! Подключение PEN строго по ПУЭ.

Обозначения и перевод названий систем заземления

Существуют TN, TT и IT системы заземления. Система TN, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Первая буква говорит о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя.

Типы систем заземления

Буквы эти взялись из французского, и означают: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также из английского: «Combined» и «Separated» – комбинированный и раздельный.

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

Также в схемах систем заземления используются следующие обозначения:

• L – Line, Линия, на которой действует фазное напряжение по отношению к нулевому проводу.
• N – Neutral, рабочий ноль, по которому протекает рабочий ток, равный току в проводе L (для однофазных систем).
• PE – Protect Earth, защитная земля, провод защитного заземления.
• PEN – совмещенный рабочий и защитный нулевой проводник.

Типы искусственного заземления

Основной регламентирующий документ в России, который позволяет использовать разные системы заземления – ПУЭ пункт 1,7. Он был разработан с учетом способов устройства заземляющих систем, их классификации и принципов. Документ утвержден специальным протоколом Международной электротехнической комиссии.

Сокращенные названия существующих систем являются сочетаниями первых букв французских слов.

• Т – заземление.
• N – подсоединение к нейтрали.
• I – изолирование.
• С – соединение рабочего и защитного нулевых проводников в один провод.
• S – раздельное использование защитного и рабочего нулевых проводников.

Чтобы понять, в чем заключаются отличия и способы реализации, нужно ознакомиться с каждой разновидностью более детально.

Устройство заземления TN

Самый распространенный вид заземляющих систем. Суть его заключается в соединении нулей с землей вдоль всей длины. Этот тип имеет еще одно альтернативное название – снабжение глухозаземленной нейтрали.

Для реализации способа требуется технологично вбить в вертикальном положении группу штырей в землю, чтобы глубина залегания была не менее 2,5 метров. Все штыри должны быть соединены друг с другом при помощи кабеля и полоски в единый контур жилого дома.

Система TN-C

Достаточно устаревшая система, которая все еще используется в старых жилых фондах. Суть защиты заключается в том, что ноль N играет также роль защитного провода РЕ, две функции совмещены в одном проводнике. Преимущество этого способа заключается в простоте реализации и бюджетном изготовлении, предназначен для электрических приборов мощностью не более 1000 В.

На сегодняшний день этот тип несет потенциальную опасность, поскольку не имеет ни единого отдельного проводника. Если при аварийной или нештатной ситуации обрывается нулевой провод, весь электрический потенциал концентрируется на приборах, а это уже несет опасность для здоровья и жизни человека, есть вероятность образования пожара.

Система TN-S

TN-S

В проектируемых новых зданиях используется новая заземляющая система. Суть ее реализации заключается в присутствии отдельного провода фазы, нейтрали и защитного проводника. Проводники РЕ и N – отдельные составляющие системы электроснабжения.

Система заземления TN-C-S

Система заземления TN-C-S

Данная заземляющая система вобрала в себя лучшие качества своих предшественников и частично исключила их недостатки. Способ относительно прост в реализации, еще одно достоинство вида – можно реализовать во время реконструкции и модернизации устаревших зданий. Смысл состоит с организации системы TN-C, здесь разделяют нейтральный провод на два проводника N и PE, далее начинает реализовываться способ TN-S.

Однако по-прежнему не решена проблема защитного контура системы ТN-С. Если шина обрывается, весь электрический потенциал концентрируется на бытовых приборах. Бороться с этим недостатком можно с помощью вспомогательных конструкций, например, реле напряжения, которое способно автоматически проводить аварийное отключение приборов от сети.