gototopgototop
 
 
19.09.2017
все

Системы заземления

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования, с заземляющим устройством.

Обозначения систем заземления

Система TN-C

Система TN-S

Система TN-C-S

Система TT

Система IT

 

Обозначения систем заземления

Первая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления источника питания:

T — заземлённая нейтраль;

I — изолированная нейтраль.

Вторая буква определяет состояние открытых проводящих частей относительно земли:

T — открытые проводящие части заземлены, независимо от характера связи источника питания с землёй;

N — открытые проводящие части присоединены к глухозаземлённой нейтрали источника питания.

Буквы, следующие через чёрточку за N, определяют характер этой связи — функциональный способ устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников:

S — функции нулевого защитного PE и нулевого рабочего N проводников обеспечиваются раздельными проводниками (split);

C — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обеспечивается одним общим проводником PEN (common).

 

 

ГОСТ Р 50571.2-94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики» регламентирует следующие системы заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT :

Система TN-C

Система TN-C (фр. Terre-Neutre-Combiné) – рабочий ноль и PE-проводник (англ. Protection Earth) в этой системе совмещены в один провод. Самым большим недостатком была возможность появления фазного напряжения на корпусах электроустановок при аварийном обрыве нуля. Несмотря на это, данная система все ещё встречается в постройках стран бывшего СССР.

Система TN-S

На замену условно опасной системы TN-C в 1930-х годах была разработана система TN-S (фр. Terre-Neutre-Séparé), рабочий и защитный ноль в которой разделялись прямо на подстанции, а заземлитель представлял собой довольно сложную конструкцию металлической арматуры. Таким образом, при обрыве рабочего нуля в середине линии, корпуса электроустановок не получали линейного напряжения. Позже такая система заземления позволила разработать дифференциальные автоматы и срабатывающие на утечку тока автоматы, способные почувствовать незначительный ток. Их работа и по сей день основывается на законах Кирхгофа, согласно которым текущий по фазному проводу ток должен быть численно равным текущему по рабочему нулю току.

Также можно наблюдать систему TN-C-S, где разделение нулей происходит в середине линии, однако, в случае обрыва нулевого провода до точки разделения, корпуса окажутся под линейным напряжением, что будет представлять угрозу для жизни при касании.

Система TN-C-S

В системе TN-C-S трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землёй. Все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с точкой заземления трансформаторной подстанции. Для обеспечения этой связи на участке трансформаторная подстанция — электроустановки здания применяется совмещённый нулевой защитный и рабочий проводник (PEN), в основной части электрической цепи — отдельный нулевой защитный проводник (PE).

Достоинства: более простое устройство молниезащиты (невозможно появление пика напряжения между PE и N), возможность защиты от КЗ фазы на корпус прибора с помощью обыкновенных автоматов.

Недостатки: крайне слабая защищенность от "отгорания нуля", т.е. разрушения PEN по пути от КТП к точке разделения. В этом случае на шине PE со стороны потребителя появляется фазное напряжение, которое не может быть отключено никакой автоматикой (PE не подлежит отключению). Если внутри здания защитой от этого служит СУП (под напряжением оказывается все металлическое, и нет риска поражения током при прикосновении к 2 разным предметам), то на открытом воздухе никакой защиты от этого не существует вовсе.

В соответствии с ПУЭ является основной и рекомендуемой системой, но при этом ПУЭ требуют соблюдения ряда мер по недопущению разрушения PEN - механической защиты PEN, а также повторных заземлений PEN воздушной линии по столбам через какое-то расстояние (не более 200 метров для районов с числом грозовых часов в году до 40, 100 метров для районов с числом грозовых часов в году более 40).

В случае, когда эти меры соблюсти невозможно, ПУЭ рекомендуют TT. Также ТТ рекомендуется для всех установок под открытым небом (сараи, веранды и т.д.)

В городских зданиях шиной PEN обычно является толстая металлическая рама, вертикально идущая через все здание. Ее практически невозможно разрушить, потому в городских зданиях применяется TN-C-S.

В сельской же местности в России на практике существует огромное количество воздушных линий без механической защиты PEN и повторных заземлений. Потому в сельской местности более популярна система TT.

В позднесоветской городской застройке как правило применялась TN-C-S с точкой деления на основе электрощита (PEN) рядом со счетчиком, при этом PE проводилась только для электроплиты.

В современной российской застройке применяется и "пятипроводка" с точкой деления в подвале, в стояках проходят уже независимые N и PE.

Система TT

В системе TT трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землёй. Все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с землёй через заземлитель, электрически не зависимый от заземлителя нейтрали трансформаторной подстанции.

Достоинства: высокая устойчивость к разрушению N по пути от ТП к потребителю. Это разрушение никак не влияет на PE.

Недостатки: требования более сложной молниезащиты (возможность появления пика между N и PE), а также невозможность для обычного "автомата" отследить КЗ фазы на корпус прибора (и далее на PE). Это происходит из-за довольно заметного (30-40 Ом) сопротивления местного заземления.

В силу вышеперечисленного ПУЭ рекомендуют ТТ только как "дополнительную" систему (при условии, что подводящая линия не удовлетворяет требования TN-C-S по повторному заземлению и механической защите PEN), а также в установках на открытом воздухе, где есть риск одновременного соприкосновения с установкой и с физической землей (или же физически заземленными металлическими элементами).

Тем не менее, ввиду низкого качества большинства воздушных линий в сельской местности, система TT там крайне популярна.

ТТ требует обязательного применения УЗО. Обычно устанавливают вводное УЗО на 300-100 mA, которое отслеживает КЗ между фазой и PE, а за ним - персональные УЗО для конкретных цепей на 30-10 mA для защиты людей от поражения током.

Молниезащитные устройства, такие, как ABB OVR, различаются по конструкции для систем TN-C-S и TT, в последних установлен газовый разрядник между N и PE и варисторы между N и фазами.

Система IT

В системе IT нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены. Ток утечки на корпус или на землю в такой системе будет низким и не повлияет на условия работы присоединённого оборудования.

Система IT применяется, как правило, в электроустановках зданий и сооружений специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования надёжности и безопасности, например в больницах для аварийного электроснабжения и освещения.

 

к началу

на главную ↑↑

 

Автоматические выключатели

Автоматический выключатель (автомат) — это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи.

Автоматические выключатели предназначены для защиты электрических установок от перегрузок и коротких замыканий, а также для нечастых включений и отключений электрических цепей. Некоторые модели обеспечивают защиту от других аномальных состояний, например, от недопустимого снижения напряжения, защиты персонала от прямого прикосновения и т.п..

Основные параметры автоматических выключателей:

  • Количество полюсов (одно и двухполюсные для двухфазной сети и трех-четырех полюсные для трехфазной)
  • Номинальный ток (максимальный возможный ток в цепи)
  • Ток короткого замыкания (расчетный ток короткого замыкания в точке установки автомата)
  • Кривая отключения (защитная характеристика)

Однополюсные автоматы применяют для однофазных ответвлений (в сетях типов TT и TN-C), Двухполюсные – в сетях типа IT, специальные двухполюсные автоматические выключатели (один полюс в которых предназначен для фазного провода, а другой - для нулевого рабочего) – в сетях типа  TN-S. Для трехфазных сетей применяют трехполюсный автомат (в сетях типов IT, TT, TN-C) и преимущественно четырехполюсные автоматы (в сетях типа  TN-S).

Номинальный ток автомата должен быть больше или равен максимальному расчетному току в цепи (суммарный ток). Шкала нормализованных номинальных токов: 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100.

Ток короткого замыкания в жилых помещениях как правило не выше 1-2кА (из-за небольшого диаметра проводов и большого количества соединений). Можно применять автоматический выключатель с током КЗ несколько большим чем в цепи, как правило у них больший ресурс на количество срабатываний, однако это может привести к повреждению проводки в слабых местах.

По кривой отключения различают автоматические выключатели с характеристиками B, C, D, Z  и MA:

B - срабатывание электромагнитного защитного элемента (отсечки) в пределах от 3 до 5 номинальных токов выключателя. Предназначены для защиты цепей с небольшими кратностями токов пуска - длинных линий, генераторов, вентильных устройств;

C - отсечка в пределах от 5 до 10 номинальных токов выключателя. Предназначены для защиты цепей общего применения (розеточные группы, освещение);

D - отсечка в пределах от 10 до 14 номинальных токов выключателя. Предназначен для защиты трансформаторов и двигателей (компрессоров, кондиционеров и др.);

Z - отсечка в пределах от 2,4 до 3,5 номинальных токов выключателя. Предназначены для защиты электронных устройств;

MA - автоматические выключатели, имеющие только электромагнитный элемент защиты. Предназначены для использования в цепях питания двигателей, когда тепловая защита автоматов не обеспечивает необходимой точности настройки и чувствительности.

 

к началу

на главную ↑↑

 


КАП-электро

(044) 383-57-34

(044) 502-22-89

zakaz@kap-el.com

Звоните по любым вопросам!

Закрыть
Ваше имя
Номер телефона
Комментарий (не обязательно)

логотипы партнеров кап-электро