Система заземлення tn і її підвиди, схема заземлення tn c s, tt, система занулення tn s

Люди щодня в побуті користуються різними електричними приладами, починаючи від кавоварки і фена, закінчуючи холодильником і пральною машиною. Вони живуть в багатоповерхових будинках, їздять на роботу в метро і навіть не підозрюють, скільки зусиль зроблено розробниками цих приладів і пристроїв, щоб вони могли без страху за своє життя користуватися цими дарами цивілізації. Зараз будь-який пристрій, будівля, споруда перевіряється на електробезпека. При проектуванні будь-яких електроустановок незалежно від їх призначення, головною умовою є їх безпечна і нормальна робота, що забезпечується бездоганним проектом і безпомилковим пристроєм заземлення. Існують системи заземлення tn, tt і інші. Основним документом, що визначає роботу розробників систем заземлення, є Правила улаштування електроустановок.

категорії

Наша земля є колосальним поглиначем електроенергії будь-якого походження, і це її якість використовується людиною для забезпечення безпеки при використанні електричних приладів.

Все заземлювачі діляться на дві категорії: природні і штучні. До перших відносяться всі металеві вироби, що знаходяться в зіткненні з землею. Це арматура в залізобетонних конструкціях, в буронабивних палях, каналізаційні, водопровідні труби та інші електропровідні предмети.

Але провідність землі в різних місцях сильно розрізняється, залежить від типу грунту, місця розташування, тому нормувати її провідність в місцях розтікання електричних зарядів від цих предметів не представляється можливим. Крім цього, використання арматури, труб, металевих ферм призводить до прискореної корозії і погіршення їх міцності. У зв’язку з цим, забороняється використовувати природне заземлення при експлуатації електроприладів і обладнання.

Державних і міжнародних стандартів дозволено застосування тільки штучного заземлення. У цьому випадку обладнання через спеціальну шину приєднується до заземлювача за допустимої нормованої провідністю.

Види штучного заземлення

Якщо розглядати по функціональності, то існує захисне і робоче заземлення. Перше забезпечує безпеку людей при використанні електроприладів, а друге – нормальну роботу електроустановок. За типом заземлення нульового проводу діляться на системи з ізольованою (IT) і глухозаземленной (TN) нейтраллю. На малюнку показані всі типи заземлення.

В системі IT нульовий провід генератора електроенергії не має гальванічного зв’язку із заземленням, а струмопровідні частини навмисно заземляются. Допускається між заземлювачем і нейтраллю установка дугообразующую пристрою або приладів з великим внутрішнім опором.

Система заземлення TN найпоширеніша. У ній нульовий провід генератора електроенергії глухо заземлений, а струмопровідні частини за допомогою спеціальних шин приєднуються до нього.

Вона поділяється ще на чотири підвиди:

  • систему заземлення TN-С, в ній робочий і захисний нульові дроти представляють собою один провідник від джерела до споживача енергії;
  • систему TN-S, в ній робочий і захисний нульові дроти представляють собою два провідники від джерела до споживача енергії;
  • систему заземлення TN C S, в ній робочий і захисний нульові провідники являють собою один провідник, починаючи від генератора електроенергії, потім на якійсь ділянці поділяються на два;
  • систему ТТ, в ній нульовий провід генератора електроенергії глухо заземлений, а відкриті струмопровідні частини споживача електроенергії заземлені через власне заземлення, яке ніяк не пов’язане з нульовим проводом генератора електроенергії.

Перший символ абревіатури повідомляє, в якому стані щодо земляного шару знаходиться нульовий провід виробника електроенергії (генератора, трансформатора).

Т – заземлений нульовий провідник.

I – ізольований нульовий провідник.

Другий символ інформує про стан струмопровідних частин відносно заземлення.

Т – струмопровідні частини заземлені, стан нульового проводу генератора електроенергії значення не має;

N – струмопровідні частини приєднані до глухозаземленою нульового провідника джерела електроживлення.

Символ після N показують, як співвідносяться робочий і захисний нульові провідники.

S (separated) – розділені робочий (N) і захисний (PE) нульові провідники.
З (combined) – об’єднані в (PEN) дроті N і PE провідники.

Системи з глухозаземленою нульовим проводом

Система занулення TN C вперше була застосована компанією AEG на початку ХХ століття. Класичним її видом є звичайна схема електропостачання з трьома фазними і одним нульовим проводом. Він одночасно є функціональним (N) і захисним (PE) «нулем», наглухо заземленим. З ним з’єднують всі корпуси і доступні струмопровідні частини пристроїв. Найбільша проблема у системи виникає при обриві нульового проводу, на струмопровідних частинах корпусів пристроїв з’являється лінійна напруга в 1,73 рази більше фазного. При нормальній роботі, потрапляння фазного проводу на корпус призведе до короткого замикання, але, завдяки спеціальним пристроям, відбудеться миттєве відключення, що захистить людей від ураження електричним струмом. У країнах СНД схема заземлення TN C використовується в зовнішньому освітленні і в будівлях, побудованих до дев’яностих років ХХ століття.

Система TN-S

Сама надійна і безпечна система заземлення TN-S була створена перед Другою світовою війною. Головна її особливість полягає в роздільному використанні робочого і захисного нульового провідників, починаючи від генератора електроенергії. При трифазному електропостачанні використовуються п’ять проводів, однофазном – три. Електробезпека забезпечується за рахунок практичного дублювання захисного провідника. Незалежно від місця обриву N провідника, система залишалася відносно безпечною. Пізніше, завдяки цьому способу заземлення були розроблені диференціальні автомати.

ГОСТ Р50571 і нова редакція ПУЕ наказує при електропостачанні нових об’єктів, при капітальному ремонті будівель використовувати систему занулення TN-S. Але її поширенню заважає висока вартість і те, що вся російська енергетика працює по чьотирьох системі електропостачання.

Система TN-C-S

Компромісною стала система заземлення TN-C-S, яка використовувала переваги TN-S, але за вартістю стала значно дешевше. Вся справа в тому, що з трансформатора подача електроенергії відбувається із застосуванням об’єднаного нуля «PEN», наглухо заземленого. При вході на об’єкт PEN провід розділяється на захисний і робочий нуль, але розщеплення можливо і раніше введення в споруду. При обриві проводу PEN на ділянці генеруюча станція – будівля, на корпусах електроустановок, з’явиться небезпечна напруга. Тому в системі заземлення TN C S нормами передбачені особливі заходи захисту провідника PEN.

система TT

Найекономічніший спосіб доставки електроенергії на селі по повітряних лініях. Використання системи TN-S, як найбільш безпечною, обходиться дорого, у систем заземлення TN-C і TN-C-S складно забезпечити надійний захист нульового провідника PEN. Тому часто використовується система TT, з заземленим нульовим проводом у джерела електроживлення. При трифазному електропостачанні система працює по чьотирьох схемою з одним нульовим провідником.

Близько приймача електроенергії робиться місцеве заземлення, до якого приєднують струмопровідні частини і корпусу пристроїв. У разі обриву нульового проводу, а поза містом це нерідке явище, на корпусі пристрою не виникає небезпечної напруги завдяки місцевим заземлення. В межах міста система заземлення TT використовується при електропостачанні тимчасових споруд, при цьому обов’язково повинні бути встановлені пристрої захисного відключення і проведена грозозахист.

система IT

Це система, в якій є повністю ізольований від землі нульовий провід або поєднаний з нею через високоомне опір, а також наявність у споживача електроенергії власного захисного заземлення. Всі струмопровідні частини обладнання при цьому надійно заземлюються. Система IT застосовується в електроустановках будинків з підвищеними вимогами безпеки, наприклад, в лікарнях для медичного обладнання, в шахтах, кар’єрах. Мобільні електростанції теж використовують ізольовану нейтраль, що дозволяє використовувати підключені до них електроприлади без заземлення. Раніше система IT широко використовувалася і в енергопостачанні дерев’яних будинків. У Радянському Союзі мережі напруги 127/220 В довгий час використовувалися з ізольованим нульовим проводом, це було пов’язано з відсутністю заземлення в будинках. З початком панельного будівництва від неї відмовилися.

Самі заземлення перш виглядали як набір триметрових сталевих стрижнів вкопаних в землю на відстані декількох метрів, вершини яких з’єднувалися сталевий смугою. Одержаний величезний контактний елемент перевірявся на опір, якщо перевищував нормовану величину, то вкопувалися додаткові стрижні, поки не отримували необхідний результат. Недоліком його були великі займані площі і недостатня стійкість до корозії. Сучасні заземлення позбавлені цих недоліків. Вони будуються на основі обміднений сталевих стрижнів, які можуть з’єднуватися між собою за допомогою латунних муфт і забиватися на глибину до 50 м. По верху з’єднуються мідної смугою. За рахунок такої конструкції можуть встановлюватися на будь-яких грунтах, не вимагають земляних робіт і займають мало площі.

Ось такими заземлюючими пристроями і системами заземлення забезпечується електробезпека людей.

Ссылка на основную публикацию