Система заземления tn c s или tt. что выбрать

Типы систем заземления

Сокращения, применяемые для обозначения систем заземления и их элементов (обозначаются латинскими буквами):

• Т – заземленная нейтраль, заземление источника питания автономно от заземления оборудования.
• N – нейтраль, нулевой функциональный (рабочий) проводник. Заземление оборудования контактирует с заземлением источника энергии.
• PEN – функции провода N провода РЕ объединены.
• PE – нулевой защитный провод.
• I – нулевой рабочий провод изолирован.
• C – объединение (комбинирование) функций проводников N и PE.
• S – N-проводник и PE-проводник используются раздельно на всей протяженности системы.

Выделяют три типа систем заземления:

1. TN – с глухозаземленной нейтралью источника;
2. TT;
3. IT – с изолированной нейтралью.

С глухозаземленной нейтралью

Обозначается TN. В ней нейтраль источника находится в состоянии «глухо заземлена», а открытые токоведущие части (ОПЧ) установок соединены с нею PE-проводниками.

Применяется в трех вариантах:

• TN-C;
• TN-S;
• TN-C-S.

С изолированной нейтралью

Называется IT. При такой системе изолируется от почвы нейтраль источника энергии, контур со стороны потребления тоже заземлен.

Как сделать монтаж контура заземления самостоятельно

Монтаж заземления можно сделать своими руками. Все шаги будут описаны ниже.

Выбираем место

Оно должно находиться в той части участка возле дома, куда не заходит человек без острой необходимости и домашние животные. Контур располагается не ближе 1 м от фундамента постройки. Лучше, если этот участок будет огорожен невысокой изгородью. На земле отмечаются все точки нахождения электродов. Обычно строится правильный, равнобедренный треугольник.

Земляные работы

Вдоль всей разметки копается траншея глубиной 0,5-0,6 м. Аналогичная траншея роется по ходу укладки шины, соединяющей контур с вводным электрошкафом.

Собираем конструкцию

Вначале, согласно схемы вбиваются штыри на заданную глубину (обычно 2-2,5 м). К вершинам стержней приваривается металлосвязь. Одна полоса приваривается к крайнему электроду (вершине треугольника) и укладывается в траншею, идущую к дому.

Ввод в дом

Шина от контура вводится во входной электрощит. На конце сверлится отверстие для болтового соединения. Сюда присоединяется соответствующая жила кабеля. При TN-C-S-системе шина соединяется с шиной-расщепителем.

Проверка и контроль

Контроль проводится путем измерения электрического сопротивления всего контура. Оно не должно превышать нормируемые показатели.

Часто используется простой способ проверки. Присоединяется лампа накаливания мощностью 100-150 Вт – один конец на фазу, второй – на заземление. Четкое сияние ее указывает на качественный монтаж. При тусклом горении необходимо проверить качество стыков. Если лампа не горит, то сборка проведена неправильно.

Watch this video on YouTube

Устройство заземляющего контура

После завершения подготовительного этапа и разметки участка, выкапываются траншеи. Земельные работы осуществляют вручную, по внешнему контуру размеченного треугольника. Глубина траншей должна составлять от 80 до 100 см, при ширине 50-70 см.

Копая траншеи, важно помнить о необходимости проведения сварочных работ и учитывать безопасность и эргономику при формировании рабочей поверхности

В подготовленные траншеи будет уложена листовая рубленая сталь, но перед этим по вершинам треугольника необходимо установить вертикальные элементы контура. Подготовленные уголки с заостренной нижней частью вбиваются на глубину от 2-х до 3-х метров, операция проводится с применением обычной кувалды.

При монтаже контура в жесткий грунт допускается бурение колодцев по вершинам треугольника на глубину до полутора метров. В этом случае вертикальные уголки необходимо вбивать на 50-150 см.

Важно при заглублении вертикальных уголков оставить участок 20-25 см выше уровня поверхности участка. После установки всех уголков по вершинам треугольника требуется замкнуть их между собой, используя нарубленные полосы листовой стали. Горизонтальный заземлитель соединяется с вертикальным с помощью электродной сварки, использование болтов категорически запрещено

Горизонтальный заземлитель соединяется с вертикальным с помощью электродной сварки, использование болтов категорически запрещено.

Болтовая стяжка под влиянием коррозии теряет свои контактные характеристики, что сказывается на функционале контура в целом.

Делаем сами электрический тройник

Заметим, что не всегда можно приобрести удлинитель необходимой длины, поэтому расскажем о том, как его сделать своими руками.

Для этого нам понадобится:

кабель, рекомендуем взять марку ПВС, если планируется делать заземление – трехжильный, в противном случае достаточно двух жил. Сечение кабеля должно соответствовать подключаемой нагрузке, так для 3,5 кВт оно должно быть не менее 1,5мм2, а для 5кВт – минимум 2,5мм2;

Двойной и тройной ПВС кабель

колодка с необходимым количеством розеток, советуем не увлекаться их большим количеством, как показывает практика, вполне достаточно три-четыре гнезда;

Колодка Макел на три гнезда

штепсельная вилка с заземлением или без, в зависимости от необходимости;

Штепсельная вилка

инструменты: нож (для разделки кабеля) и отвертка.

Сборка устройства производится в следующем порядке:

• с каждого конца кабеля снимается первый слой изоляции, примерно от 50 до 70 мм;
• снимается изоляция с каждой жилы, около одного сантиметра;
• далее следует разобрать вилку и подключить к ней один конец кабеля. Если делается удлинитель с заземлением, то будьте крайне внимательны, заземляющий провод нельзя перепутать с другими жилами, как правило, он окрашен желто-зеленым цветом;
• после подключения к кабелю вилка скручивается обратно;
• разбирается колодка, и к ней подключается другой конец кабеля, не забывая про правильное подсоединение провода заземления (если он есть);
• собираем колодку, после чего удлинитель готов к использованию.

Прежде чем начинать пользоваться удлинителем, рекомендуем «прозвонить» его тестером или мультиметром, чтобы убедиться в правильности подключения заземления, а также в том, что нет короткого замыкания.

Следует учитывать, что при длине кабеля больше ста метров возможно падение напряжения, если это происходит, возьмите провод большего сечения.

Плюсы и минусы

Плюс у такой системы всего один: такая система довольно легко монтируется и не требует больших денежных вложений. Минусам же этой схемы есть смысл уделить побольше внимания. При наличии заземления по этой схеме, есть риск получить удар током, что, иногда, может привести к нехорошим последствиям. Так что, если электрик, которого вы наняли, советует выполнить монтаж по такой схеме, стоит призадуматься на тему отказа от его услуг и поискать другого. Те аппараты защитной коммутации, что установлены при такой схеме, смогут выполнить защиту лишь от токов короткого замыкания! Произвести защиту людей от поражения током такая схема не имеет возможности.

Как быть, если стало известно, что установлена эта система? Если стало известно о наличии этой схемы, то необходимо помнить, что, при любой реконструкции, подобная система обязана быть заменена более безопасной (в наши дни запрещена установка этой системы).

Все организации, выполняющие энергоснабжение, на чьем балансе есть жилые постройки, оборудованные подобной схемой, имеют рекомендации по переводу их на системы TN-C-S, либо на TN-S выполняя модернизацию систем электрического снабжения. Примером этого может служить выполнение монтажа СУП (система уравнивания потенциалов). Кроме того, если применена система заземления, выполненная по этой схеме, то PEN-провод, ни в коем случае, нельзя использовать в роли заземляющего проводника для приборов. Иначе, довольно высока возможность, при возникновении аварийной ситуации, получить поражение электротоком, поскольку корпус прибора окажется под напряжением.

Когда я сдавал экзамен по электробезопасности (на работе), меня спросили, в чем разница между четырехпроводной и пятипроводной линиями. Я на это ответил, что в четырехпроводной линии есть три фазы и ноль, а в пятипроводной – три фазы, ноль и земля. Этого экзаменатору оказалось достаточно и мы перешли к следующему вопросу. А, ведь, хотелось поговорить об этом побольше, обсудить все стороны обоих вариантов линий. Возможно, экзаменатор рассказала бы мне о том, чего не знаю, либо знаю плохо. Ну да ладно, что было, то было и не мне об этом судить. Главное, что ответ на вопрос был засчитан, как правильный и экзамен я, в результате, сдал.

Хочется надеяться, что моя статья помогла разобраться в предоставленной теме и, после ее прочтения, никаких вопросов, касающихся этой системы электроснабжения, не возникнет. Если так, то я не зря трудился,

Общие понятия

Для более чёткого понимания и восприятия материала рассмотрим два типа электрических сетей. Внешняя питающая электросеть — линии электропередач (ЛЭП), по которым электроэнергия поступает к нам в дом.

На фото ниже показан фрагмент городской воздушной линии электропередачи, питающей жилые дома по моей улице. В типовом случае используют четыре изолятора (ролика) закреплённых на опоре. Три верхних изолятора используют для фазных проводников (обозначены L1, L2, L3) и нижний изолятор используют для нулевого рабочего проводника (обозначен буквой N). При однофазном питании в жилой дом электроэнергия поступает по двум проводам (на фото показана отходящая линия (L1 — N), при трёхфазном электроснабжении в жилой дом электроэнергия поступает по 4 проводам, т. е. используются все четыре провода.

Таким образом, городская воздушная линия (ВЛ) представляет собой четырёхпроводную систему (обозначаемую комбинацией букв TN-C), в которой проводник N (в современной терминологии PEN) совмещает в себе функции рабочего и защитного проводника. Данная система (TN-C), несмотря на её существенные недостатки, для внешних питающих сетей разрешена к применению. Но вот использовать её внутри жилых помещений согласно действующим нормативным документам нельзя.

Внутренняя (внутридомовая) электрическая сеть — лектрическая сеть, проложенная внутри дома, посредством которой обеспечиваются электроэнергией потребители в жилом доме и в хозяйственных постройках, а также освещение помещений дома и хозяйственных построек.

Как отмечалось выше, использовать систему TN-C внутри жилых строений запрещено. К использованию разрешена лишь система TN-C-S. Причин достаточно:

• Невозможность системы TN-C обеспечить требуемую электробезопасность для жильцов дома и безопасность самого строения.
• Невозможность использования (по крайней мере, полноценного) современных устройств защитного отключения.
• Невозможность правильного и безопасного подключения современных бытовых приборов (телевизор, стиральная машина, холодильник и т. д.).

Для наглядности рассмотрим подключение к внутридомовой электросети современной бытовой техники, имеющей трёхконтактную вилку (в обиходе называют евровилкой). При однофазном питании жилого дома в дом приходит два провода (фазный и нулевой), как показано на фото выше. Для правильного и безопасного подключения бытовой техники, оборудованной евровилкой, требуется три провода, фазный (L), нулевой рабочий (N) и защитный (PE). Что и показано на фото ниже слева.

Таким образом, в случае подключения бытовой техники к двухпроводной электропроводке оборудование работать будет. Такое подключение современной бытовой техники характерно для старых многоквартирных домов. Но в этом случае возникает реальная угроза поражения электрическим током. Почему? Если посмотреть на схему подключения внутри самого устройства (стиральная машина, холодильник и т. д.), то мы увидим, что третий защитный провод (PE), идущий от вилки, подключён к корпусу оборудования. На фото справа показано подключение защитного проводника внутри сварочного аппарата (обведено белым кругом). Аналогично подключаются и прочее электрооборудование (стиральная машина, холодильник и т. д.). За счет такого подключения корпус электроприбора всегда защищён от появления на нём высокого (фазного) напряжения. Так как в случае повреждения (пробоя) изоляции и появления фазного напряжения на корпусе прибора, сработает защитный автомат (либо по току короткого замыкания, либо по току утечки) и отключит неисправный прибор. Тем самым исключается возможность поражения человека электрическим током при неисправном оборудовании.

К сожалению, на практике ситуация такова:

• Люди мирятся (либо вынуждены мириться) с возможной опасностью поражения электрическим током при использовании в доме устаревшей (двухпроводной) электрической сети.
• Начинают пытаться «решать проблему» народными методами.

Так, например, в сети Интернет высказывается идея объединить (соединить между собой) контакты проводников N и PE в розетке. Тем самым, якобы, корпус электроприборов будет занулён, и будет обеспечена безопасность жильцов. Делать этого категорически нельзя, так как вероятность поражения электрическим током существенно возрастает. Чтобы понять почему, рекомендую посмотреть мою статью «Электромонтажные работы в доме — по британскому стандарту».

Таким образом, для правильного безопасного подключения электрооборудования в доме с возможностью использования современных защитных устройств (УЗО), требуется модернизация (реконструкция) электрической сети в жилом доме.

Система IT

Схема заземления IТ

IT отличается изолированной нейтралью. Она не соединяется с землей, или же заземляется через специальное устройство, обладающее большим сопротивлением. Открытые токопроводящие детали электрических установок заземляются через отдельные контуры. Конструкция практически исключает недостатки в виде появления нежелательных вихревых токов либо магнитных полей.

Существует два вида схем IT. В стандартном варианте проводник N отсутствует. Во второй схеме он предусмотрен, а вместе с ним применяются устройства контроля изоляции. В итоге к потребителю может приходить три или четыре (3 фазы + рабочий ноль) проводника от трансформаторной подстанции.

• повышенная безопасность для потребителя;
• максимальная защита оборудования;
• простой монтаж;
• надежная защита от межфазных замыканий при работе с большими токами.

сложная схема контроля токов утечки, требующая вмешательств потребителя.

IT используется в лабораториях, промышленных предприятиях, больницах.

Заземляющие системы TT и IT

Схемы заземляющих систем TT и IT

Схема ТТ

Заземление TT применяется в тех исключительных случаях, когда обеспечить надежную защиту с применением системы TN-C-S не представляется возможным или связано со значительными затруднениями. Это в основном касается удаленных от городских центров территорий, обычно относящихся к отдаленным сельским местностям и регионам. В этих условиях все чаще применяются системы заземления TT, в которых предусматривается «глухое» соединение нейтрали трансформатора с землей с последующей передачей 3-х фазного напряжения с использованием четырехпроводной линии.

На стороне, где располагаются нагрузки, как правило, обустраивается уже не повторное, а местное заземление вертикально-штыревого типа. К нему подключаются все медные шины-проводники PE, подсоединяемые с другой стороны к корпусу электрооборудования.

Четырехпроводная система заземления TT

Эта система официально разрешена к применению на территории России совсем не так давно. Несмотря на это она быстро «прижилась» в различных условиях эксплуатации энергосистем и широко используется в сельских районах, удаленных от городских центров на значительные расстояния. В пределах городской черты схема заземления типа TT нередко применяется при обеспечении электричеством различных торговых точек и небольших временных построек, связанных с оказанием бытовых услуг.

При этом подходе к организации систем защитного заземления должны выполняться особые требования. Они касаются вопроса установки в обслуживаемые цепи приборов и устройств защитного отключения (УЗО), а также специальных молниеотводов с функцией защиты от грозы.

Схемы IT

Во всех рассмотренных ранее системах нейтраль наглухо связана с землей, что превращает их в универсальные и надежные средства защиты. Вместе с тем они не лишены серьезных недостатков, описанных при анализе, проведенном в соответствующих разделах. Более высокий уровень безопасности гарантируют системы, в которых используется никак не связанный с землей нейтральный провод.

Системы заземления IT – это классический вариант изолированного от земли включения кабельных линий, не имеющий аналогов по степени гарантируемой им безопасности

Такое включение без нейтрали характерно для схем, обозначаемых как IT. Отсутствие факторов, приводящих к отключению энергоснабжения и потере системой защитных функций, позволяет применять их на следующих объектах:

1. во взрывоопасных зонах;
2. в отделениях медицинских учреждений с установленным в них специальным оборудованием, предназначенным для сохранения жизни пациентов и больных;
3. на профильных предприятиях, занимающихся нефтепереработкой и газодобычей;
4. во всех отраслях энергетики, а также в научных лабораториях, оснащенных особо чувствительным оборудованием;
5. на других, не поддающихся учету объектах, связанных с вопросами обороны, в частности.

Системы заземления IT – это классический вариант изолированного от земли включения кабельных линий, не имеющий аналогов по степени гарантируемой им безопасности. Его основные характеристики – это изолированное состояние нейтрали трансформатора – «I» и наличие на приемной стороне собственного контура заземления («Т»). Напряжение к потребителю поступает в этом случае по ограниченному количеству шин, а все проводящие ток части оборудования надежно подсоединяются к местному заземляющему устройству (ЗУ).

Рассмотренный способ организации защиты только подтверждает правило, гласящее, что надежное заземление является гарантией эксплуатационной безопасности (включая сохранение жизни человека).

В заключительной части обзора отметим, что все рассмотренные системы касаются организации защиты в электроустановках до 1 кВ в зависимости от способа прокладки нулевого провода. Имеющиеся при этом отличия касаются только отдельных деталей обустраиваемых сетей. В общем они предназначаются для следующих важных целей:

• Обеспечение не только надежного во всех отношениях, но и безопасного в повседневной эксплуатации функционирования электрооборудования, подключенного на потребительской стороне.
• Снижение вероятности случайного поражения током работающего на нем персонала и людей, пользующихся этими электроустановками.

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.

Вопрос-ответ

Теперь пройдемся по некоторым вопросам, касающимся заземления жилищ, которые часто задают люди.

Вопрос 1: Какой лучше использовать материал при установке заземлений?

Это важный вопрос, поскольку от этого зависит работоспособность всей сети.

Ответ:

Основными в заземлении являются контуры, которые обеспечивают отвод электрического тока и рассеивание его в землю.

Для создания контуров применяются изделия из металла или меди. Состоит он из вертикальных (электродов) и горизонтальных (обвязки) электродов.

Согласно ПУЭ в качестве вертикальных электродов можно использовать стальные пруты диаметром 16 мм.

Или же уголки сечением 100 мм и толщиной не менее 4 мм.

Подойдут и стальные трубы диаметром 32 мм, со стенками не менее 3,5 мм.

Если же материал изготовления электродов – медь, то можно использовать пруты диаметром 12 мм, трубы – 20 мм.

Для обвязки же подойдут стальные пруты на 10 мм или лента сечением 100 мм.

Что касается меди, то помимо прутов и труб для обвязки можно использовать медный многожильный трос сечением не менее 35 мм.

Что касается проводников, то для организации N и PEN-проводников должны использоваться медные провода сечением не менее 10 мм, и алюминиевые – не менее 16 мм.

Подробнее читайте здесь – как сделать заземление в частном доме.

Вопрос 2: Как распознать, какая система используется в доме?

Ответ:

Если нет возможности узнать в технической документации, какая из систем применена в доме, то можно узнать ее по определенным признакам.

Следует посмотреть на вводную проводку в ВРУ. Если при однофазной сети на ВРУ подходит 2 провода или 4 – при трехфазной сети, то это указывает на использование TN-C или TN-C-S.

Далее следует рассмотреть клемму подключения PEN-провода, если на ней происходит разделение проводки, то есть после ввода далее на квартиры идет отдельно N и PE-проводники, то это указывает на использование TN-C-S системы.

Если же количество входящих проводов на 1 больше (однофазная – 3 провода, а трехфазная – 5 проводов) – это означает, что в доме установлена система TN-S.

Вопрос 3: Если в доме используется система TN-C, можно ли ее модернизировать?

Ответ:

Переделать TN-C под более современную вполне можно. И для этого лучше использовать TN-C-S.

В таком случае не придется менять нулевой проводник на участке от подстанции к ВРУ.

Для доработки существующей системы достаточно будет провести монтаж дополнительного провода от ВРУ до распределительного щита, а также провести расщепление PEN-проводника на N и PE.

Проложенный провод и будет играть роль защитного проводника (РЕ)

Важно только после расщепления его дополнительно заземлить

Важно знать: Как правильно монтировать электропроводку в деревянном доме. Но помните, модернизация системы должна проводиться только квалифицированными специалистами. С электричеством шутки плохи

С электричеством шутки плохи

Но помните, модернизация системы должна проводиться только квалифицированными специалистами. С электричеством шутки плохи.