Дабы разобраться с системами заземления определюсь с основными понятиями, которые будут употребляться в этой статье. Вы, естественно, сможете прочесть пункты 1.7.3-1.7.7 главы 7, ПУЭ, если любите первоисточники. Тут я не буду переписывать ПУЭ, просто расскажу, что необходимо осознавать под отдельными словами в этой статье.
Сначала, что такое заземление эклектической сети, на самом деле
Заземление электрической сети это соединение всех открытых для прикосновения токопроводящих частей электроприборов (к примеру, корпусов) и доступной арматуры (к примеру, железные водопроводные трубы) с землей (в буквальном смысле).
Для чего необходимо заземление?
Земля, точнее проводящая часть земли, имеет нулевой электрический потенциал в хоть какой собственной точке. Части электроприборов, по которым в обычном режиме не протекает электрический ток, совсем неопасны для человека. Другая ситуация в аварийной ситуации при которой по корпусу бытового устройства начинает течь ток. В таковой аварийной ситуации прикосновение к корпусу будет представлять суровую опасность для человека. Конкретно для защиты человека от поражения электрическим током, также для защиты от последствий электроаварий (к примеру, пожара) и предназначено ЗАЗЕМЛЕНИЕ.
Почему заземление защищает человека?
Как я произнес, проводящая часть Земли имеет нулевой электрический потенциал. Если на стороне проводника соединенного с землей появляется электрический потенциал (появляется аварийная ситуация), то он будет стремиться сравняться с нулевым потенциалом земли и ток потечет по направлению земли. Особый электроприёмник, отвечающий за аварийное отключение электропитания, также соединен с землей. Между аварийным проводником и устройством защиты появляется электрическая цепь, которая и отключает аварийный участок от электропитания.
Но эта схема защиты сработает, если все элементы электросети соединены с землей. При этом говоря обо всех элементах сети, имеется в виду элементы сети от генераторов подающих электропитания до обычной розетки в квартире.
При всем этом. Схема, по которой изготовлено заземление основного генератора (источника) электропитания электросети должна совпадать со всеми схемами заземления этой сети. Точнее напротив. Схемы заземления сети должны соответствовать схеме заземления источника электропитания.
Делят три главные системы заземления электросети TN;TT; IT
Система заземления TN (открытые части соединены с нейтралью)
При системе заземления TN одна точка источника питания электрической сети соединяется с землей с помощью заземляющего электрода и заземляющих проводников. Заземляющий электрод имеет конкретный контакт с землей. При системе заземления TN открытые проводящие части соединяются с нейтралью, а нейтраль соединяется с землей.
Система TN-C
Если нейтраль объединена с защитными проводами (землей) на всем протяжении электросети, такая система именуется и обозначается TN-C.
Система TN-S
Если нейтраль и защитный проводники разбиты на всем протяжении электросети, а соединяются воединыжды только у источника питания, такая система именуется TN-S.
Система заземления TN-C-S
Система заземления, при которой разрешено использование и системы заземления TN-C (4-х/2-х проводной) и системы заземления TN-S (5-ти/3-х проводной).
Принципиально! При системе заземления TN-C-S, запрещено применять систему TN-C ниже системы TN-S,так как хоть какой обрыв нейтрали в системе TN-C приведет к обрыву защитного провода после системы TN-S.(смотри набросок)
Система заземления TT-заземленная нейтраль
При системе заземления ТТ средняя точка источника питания соединяется с землей. Все проводящие части электросети соединяются с землей через заземляющий электрод хороший от электрода источника питания. При всем этом зоны растекания обоих электродов могут пересекаться.
Система заземления IT –изолированная нейтраль
При системе заземления IT вполне изолирована для всей электросети либо сопротивление соединения с землей стремится к бесконечности.
ВИДЫ СИСТЕМ ЗАЗЕМЛЕНИЙ
Заземление относится к главным техническим мероприятиям, обеспечивающим безопасность в электроустановках.
Сущность заземления заключается в присоединении частей электроустановок, не находящихся под напряжением в обычном режиме к заземляющим устройствам. Защитное заземление предутверждает поражение током людей либо животных при косвенном прикосновении.
В электрических сетях трёхфазного переменного тока напряжением до 1 кВ существует несколько систем заземления, различающихся режимом работы нейтрали, рабочего и защитного нулевых проводов.
Группа систем с глухо заземлённой нейтралью трансформатора обозначаются знаками TN. Система с изолированной либо заземлённой через сопротивление нейтралью обозначается знаками IT.
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 полосы. Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в один провод PEN.
В электроустановках на стороне потребителя дополнительные заземляющие устройства не предусматриваются.
- электропитание трёхфазных потребителей осуществляется 4-х проводной линией;
- однофазовые потребители подключаются по двум проводам;
- электрические розетки не имеют заземляющего контакта, к ним подходит два провода.
Главный недочет TN – C — это завышенная опасность. При повреждении изоляции корпус оборудования может продолжительно находиться под напряжением. УЗО в таковой системе никчемно, так как ток утечки протекает по рабочим проводам и дифференциальный орган на него не реагирует.
Самый конкретный выход из этой ситуации — переход на систему TN – S просит установка дополнительного провода на линиях от подстанции до потребителя и реконструкцию внутренней проводки.
Более обычный путь заключается в переходе на систему заземления TN – C – S, которая просит только реконструкции внутренней разводки на объекте.
-
;
- либо УЗО,
а корпус электроприборов занулить, соединив его с проводом PEN до автомата.
В данном случае ухудшение изоляции электроприбора и возникновение тока утечки вызовет срабатывание дифференциального устройства (про подключение УЗО без заземления и с системами заземления написано тут).
Система TN – C – S.
Заземление на подстанции выполнено так же, как в схеме TN – C. Отходящие от подстанции полосы имеют 4 провода — три фазных и PEN. Конкретно перед вводом в электроустановку потребителя либо на промежном участке полосы провод PEN делится на рабочий (N) и защитный (PE) нулевой проводник.
Разделение совмещённого нулевого провода осуществляется 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 либо дифавтоматов. При возникновении фазного напряжения на корпусе электроприбора появляется режим недлинного замыкания и срабатывает обыденный автомат питания даже при отсутствии УЗО.
Недочет системы заключается в уязвимости провода PEN на участке полосы до разделения нулевых проводников, в особенности при грозовых перенапряжениях.
По этой причине ПУЭ предписывает установку повторных заземлителей у опор ВЛ через каждые 100 – 200 метров зависимо от грозовой активности района, также использование методов механической защиты PEN – проводника полосы.
TN – C – S является компромиссным решением, обеспечивающим приемлемый уровень защищённости при невозможности построения настоящей системы TN – S, требующей больших финансовложений.
Система TN – S.
Этот тип заземления в большей 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, другими словами, линия электропередачи содержит 5 проводов.
Полный перевод всех электрических сетей до 1000 вольт на систему TN – S сдерживается высочайшей ценой и трудоёмкостью реконструкции, также необходимостью отключения огромного числа потребителей на время производства работ.
Защитный нулевой проводник PE, идущий от подстанции к потребителю подвержен повреждению в наименьшей степени, так как по нему не протекает рабочий ток. Защищённость от косвенного прикосновения сохраняется и при обрыве рабочего нулевого проводника.
ВИДЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПО СХЕМАМ TT и IT
Заземление по схеме TT.
Система, применяется исключительно в особенных случаях, когда нормы безопасности не могут быть соблюдены в пределах подсистем TN.
- объединённый PEN – проводник соединён на подстанции с заземляющим устройством, электроснабжение осуществляется по 4-м проводам, другими словами аналогично подсистемам TN;
- в электроустановке потребителя сформирован защитный PE – провод, соединённый с местным заземляющим устройством;
- исключается всякий контакт местного заземлителя с центральным заземляющим устройством на подстанции и PE – провода с PEN – проводником.
Заземление типа TT применяется в тех случаях, когда косвенное прикосновение может сопровождаться контактом с физической землёй. К примеру, в железной постройке, стоящей на земле либо в строении с железным каркасом на железных сваях.
В таких случаях ПУЭ предписывает создание настоящего местного заземлителя с контролем сопротивления заземления.
Неотклонимым условием эксплуатации заземления типа TT является использование УЗО с дифференциальным током отключения менее 30 мА.
Характеристики заземляющего устройства и УЗО (либо дифференциального автомата) должны отвечать соотношению: RзIузо ≤ 50 вольт.
- Rз — суммарное сопротивление заземления, другими словами сумма сопротивлений заземлителя и заземляющего проводника;
- Iузо — значение тока утечки, при котором срабатывает дифференциальный орган УЗО.
На самом деле, данная формула ограничивает напряжение прикосновения в пределах 50 вольт.
Этот тип заземления отличается изолированным режимом работы нейтрали на подстанции. Время от времени осуществляется соединение нейтрали с заземляющим устройством через огромное сопротивление. Электроснабжение потребителей может осуществляться 3-мя фазными проводами, или 4-мя, включая рабочий ноль.
Защитный нулевой провод тут отсутствует по определению. Токопроводящие части электроустановок на стороне потребителя соединяются с местным заземляющим устройством.
Таковой тип электроснабжения применяется на взрывоопасных объектах, или там, где имеется сверхвысокая пожарная опасность. Разъясняется это тем, что в сетях с изолированной нейтралью ток однофазового замыкания на землю имеет меньшее значение.
Не считая этого, такая сеть продолжает работать при появлении недлинного замыкания.
© 2014-2022 г.г. Все права защищены.
Материалы веб-сайта имеют ознакомительный нрав, могут выражать мировоззрение создателя и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.
Системы заземления для современных электроустановок.
Обычное функционирование и безопасность разных электрических сетей, установок, электрического оборудования промышленного и бытового предназначения почти во всем находится в зависимости от четкого проектирования и грамотного выполнения системы заземления. Этот технологический способ представляет собой комплекс устройств, в каком часть электроцепи либо оборудования преднамеренно соединяется с грунтом. Конкретно он защищает человека от поражения током при контакте с электрическими устройствами.
Уровень свойства системы заземления характеризуется ее сопротивлением. Этот показатель определяет силу противодействия току, поступающему в почву через заземлитель. На величину сопротивления оказывают влияние многие причины: материалы заземляющих устройств, тип конструкции, особенности грунта.
Какое бывает заземление
Нормативными документами разрешено применять несколько типов систем заземления:
- TN (TN-C, TN-S, TN-C-S).
- TT.
- IT.
Наименования обозначаются сочетанием первых букв нескольких слов, позаимствованных из французского и британского языка. Они имеют следующие обозначения, подходящие в этом случае:
- земля (T);
- нейтраль (N);
- изолировать (I);
- комбинированный (C);
- раздельный (S).
1-ая буковка в заглавии определяет виды заземления источника энергии. 2-ая — показывает на потребителя. По третьей буковке судят о типе обустройства нолей — рабочего и защитного проводника.
Система TN и ее разновидности
В схемах TN при подключении нолей применяется нейтраль источника, наглухо соединенная с заземлителем. Все элементы сети, проводящие электроэнергию, подключаются к общему нолю, который соединен с нейтралью.
Существует несколько типов нулевых проводников:
- многофункциональный (N);
- защитный (PE);
- композиция проводников (PEN).
Система заземления нейтрали TN имеет несколько подвидов, отличающихся типом подключения N и PE.
Подсистема TN-C
Схема заземления TN-C
В TN-C проводники с защитной и рабочей функцией совмещены в PEN по всей длине. Делается так называемое защитное зануление. Традиционная схема состоит из 3-х фазных и 1-го нулевого провода. К нейтрали, заземленной наглухо, подключаются открытые токопроводящие железные элементы при помощи дополнительных нолей.
Может Вас заинтригует статья Диммер для светодиодных ламп.
- обычный установка;
- экономичность, за счет выполнения 2-ух функций одним проводом.
- при нарушении целостности проводника потребители возможно окажутся незащищенными.
Подобные типы заземления устарели и не применяются в новых постройках. Их можно повстречать в старенькых домах либо в уличном освещении.
Подсистема TN-S
Схема заземления TN-S
TN-S более современна и неопасна. Нулевые проводники в ней разбиты. Любой из них делает свое назначение: рабочее либо же защитное. N и PE делятся на подстанции, ноли подключаются через глухо заземленную нейтраль энергоисточника. Трехфазное напряжение подается средством 5 проводов, в однофазовом участвует три провода. Состояние контура заземления в данной системе не нуждается в контроле.
- высочайшая безопасность;
- действенная защита от поражения электричеством;
- отсутствие помех на силовых линиях юзеров.
- дорогостоящий установка.
TN-S применяется в новых зданиях и телекоммуникационных сетях.
Подcистема TN-C-S
Схема заземления TN-C-S
В TN-C-S проводник PEN в определенном месте (обычно в основном распределительном щите при входе в здание) разветвляется на отдельные N и PE проводники. В целях бесперебойной работы в системе устанавливается дополнительный заземлитель после места разделения. При однофазовом питании электроснабжение осуществляется при помощи кабеля из 3-х жил. При трехфазном питании – из 5 жил.
- обычной установка конструкции;
- высочайший уровень безопасности;
- прибыльное соотношение «цена/качество».
- высочайшая степень риска электротравм при нарушении изоляции PEN проводника вне строения.
Эта система защитного заземления считается одной из самых хороших для жилых построек.
Система TT
Схема заземления TТ
Системы заземления TT животрепещущи при несоответствующих критериях безопасности для прошлых видов. Спецы советуют использовать их в случае, когда техническое состояние воздушных линий электропередач далековато от эталона.
Данной устройством предвидено независящее заземление защитного и рабочего нолей через отдельные контуры. Связь между проводниками запрещена. Таковой подход помогает изолировать от электросетей все железные поверхности, способные проводить ток.
- независимость от различных повреждений полосы питания.
- необходимость в высококачественном повторном заземлении, реализации технических мер для угнетения скачков напряжения по время грозы;
- обязательность монтажа устройства, выполняющего защитное отключение.
Такие виды заземления целесообразны для маленьких жилых помещений, железных блок-контейнеров, строй бытовок.
Система IT
Схема заземления IТ
IT отличается изолированной нейтралью. Она не соединяется с землей, либо же заземляется через особое устройство, владеющее огромным сопротивлением. Открытые токопроводящие детали электрических установок заземляются через отдельные контуры. Конструкция фактически исключает недочеты в виде возникновения ненужных вихревых токов или магнитных полей.
Существует два вида схем IT. В стандартном варианте проводник N отсутствует. Во 2-ой схеме он предусмотрен, а совместно с ним используются устройства контроля изоляции. В конечном итоге к потребителю может приходить три либо четыре (3 фазы + рабочий ноль) проводника от трансформаторной подстанции.
- завышенная безопасность для потребителя;
- наибольшая защита оборудования;
- обычной установка;
- надежная защита от межфазных замыканий при работе с большенными токами.
- непростая схема контроля токов утечки, требующая вмешательств потребителя.
IT применяется в лабораториях, промышленных предприятиях, поликлиниках.
Технологии устройства заземления
Контур заземления устанавливается по одной из 2-ух технологий:
- Обычная.
- Модульно-штыревая.
Обычная разработка
По правилам классической технологии заземление осуществляется из темного металла. В этих целях могут быть применены полосы, трубы, уголки. Для начала выбирается подходящее для оборудования заземляющего контура место в почве. Потом на расстоянии 5 м друг от друга вкапываются в грунт железные электроды (на глубину около 3 м зависимо от объекта). Дальше они собираются в общий контур при помощи сварки и металлической полосы.
Из-за трудозатратной установки и коррозии, характерной металлу, на данный момент почаще применяется более современная модульная разработка.
Модульная разработка
Для обустройства модульно-штыревой заземляющей технологии используются железные стержни с медным покрытием. Они вбиваются в грунт вертикально на глубину до 1 м. По бокам нарезается резьба, которую тоже покрывают медью. Железные элементы конструкции соединяют латунными муфтами. Для соединения горизонтальных и вертикальных частей берут латунные зажимы. Все детали обрабатываются специальной защитной пастой от коррозии.
Модульно-штыревая разработка не нуждается в трудозатратном монтаже и сварке. Она подходит для любого типа грунта и имеет больший срок службы, чем обычная.
На техническом уровне совершенная система заземления строения обеспечивает надежную и неопасную работу электроприборов для потребителя. В почти всех случаях правильное заземление может спасти жизнь человека.
