Электробезопасность в системе электроснабжения tn-c: полезно знать

Система заземления TN-S

Система TN-S — это система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Система заземления TN-S схема:

Данная система обеспечивает высокий уровень безопасности, т.к. при ней исключена возможность возникновения опасного электрического потенциала на корпусах электрооборудования при повреждении питающей линии.

Однако система TN-S не получила широкого распространения ввиду своего главного недостатка — высокой стоимости, которая обусловлена необходимостью выполнения подключения электроустановок потребителей к источнику питания пятью проводами при трехфазном подключении либо тремя проводами при однофазном подключении, при этом отечественная энергетика ориентирована на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения, это значит, что при решении выполнить подключение по системе TN-S присоединение к существующим сетям электроснабжения будет невозможно, для такого подключения необходимо будет вести отдельную пятипроводную линию от источника питания (трансформаторной подстанции).

Ошибки при установке ЗУ

К типовым недостаткам, часто встречающимся на практике, относятся:

1. Использование в качестве контура металлических заборов или мачт. Не учитывается сопротивление току и создается опасность тяжелого поражения током людей в случае аварии в системе.
2. Подключение контура непосредственно к корпусу электроприборов, минуя заземляющие шины в щите.
3. Установка отдельных выключателей в нулевом проводнике. При выходе устройства из строя электроприборы могут оказаться под напряжением. Иногда контакт нулевого провода не прочен. Последствия те же.
4. Использование для заземлителей изделий меньшего сечения или толщины. Подобные электроды под воздействием коррозии быстро выходят из строя.
5. Использование как заземлителя рабочего «ноля». Повышается вероятность того, что система окажется под напряжением.
6. Расположение горизонтальных заземлителей на поверхности земли. При аварии зона поражения увеличится.
7. Подключение заземления к трубе отопления. Нельзя сказать, какое направление возьмут блуждающие токи, поскольку неизвестна ситуация в соседней квартире. Возрастает вероятность поражения током посторонних людей.

По завершении монтажных работ проводится проверка системы

Внимание обращается на величину сопротивления рассеиванию тока. Для проведения этой работы желательно привлечение специалиста с соответствующей аппаратурой

Как сделать заземление в квартире

Перед тем как приступить, необходимо выяснить какой вид системы подачи тока используется по вашему адресу. Исходя из нормативных требований, каждый дом должен быть оборудован стояком, в который входит пять проводов, последний из которых- является заземлителем. Если ваш дом подходит под вышесказанные требования, то нужно распределить последний провод по квартире.

Розетки оборудовать со специальным заземлением. В ванной нужно будет установить систему уравнивания потенциалов. Если это новый дом, то, чаще всего, у вас будет стоять система с нулевым рабочим и защитным проводником. Они соединяются между собой в основном щите дома. При выходе из щита, они все разъединяются. К стоякам подсоединены три фазы и, в придачу, нулевой и защитный проводники. Из-за того, что в щитке есть отдельные шины, процесс будет очень простой. Они предусмотрены для подключения нулевой фазы и самого заземления.

Само заземление имеет связь с крышкой щита. Провод с фазой подключаем к шине, где раньше был устаревший провод, нулевой провод подключается к нейтральным проводам, защитный провод подсоединяем к крышке щита.

Это можно сделать несколькими вариантами. Самым надежным считается, установка заземления в главном щите дома. Но так как добиться разрешения из домоуправления не всегда удается, то установка заземления происходит в подвале при помощи личного контура. С помощи системы, нужно уравнять потенциалы. После этого провод выводим к главному щиту. Все электроприборы, подключается только к розетке с заземлением.

Еще понадобиться установка для защитного отключения. Там мы недопустим утекать току. Если система потенциалов уже предусмотрена, то все еще проще. Мы, просто, заземляем ванну и подключаем защитные установки. Провод, который будет идти из квартиры к щиту, должен быть зеленого цвета. Для заземления труб в ванной, так же, понадобятся хомуты.

Заземление стиральной машины

Для начала отключаем машинку от электросети. Провода не должны быть повреждены. Если они испорчены, то может возникнуть напряжение. Если вы попали в такую ситуацию, то лучшим решением будет установка автоматического отклонения. Так вас не ударит током. Можно заземлить корпус, чтобы было спокойнее. Чаще всего, в современных домах, в ванной уже установлено дополнительное заземление.

Если в стиральной машине оно отсутствует, то нужно самому создать контур для заземления или сделать полное зануление. В первом варианте, нам нужно, провод от машинки закрепить на стояке. Для этого мы выводим провод и прикрепляем его к металлическим заземлителям. Этот способ подойдет для жителей высоток.

Для зануления, выводим провод из трех жил от щита и вставляем в специальную заземленную розетку. Шины крепятся на нулевом проводе. При возникновении короткого замыкания, заземление остается на крышке прибора. Если на розетке нет крышки, в ванной ее устанавливать не желательно.

Инструкция по подключению

Итак, для начала разберем схему правильного заземляющего контура гаражного помещения.

Во вводном щитке обязательно нужно подключить УЗО, которое защитит проводку при обнаружении токов утечки. Устройство защитного отключения является очень хорошим помощником заземляющему контуру, т.к. при возникновении аварийной обстановки моментально отключает электроэнергию на вводе.

Что касается самой схемы заземления гаража на 220В, она может быть выполнена либо в виде треугольника, либо в виде прямой линии, как показано ниже. Некоторые электрики рекомендуют сделать Т-образную схему защиты – 2 электрода вбить по углам с передней стороны помещения и 2 электрода вкопать в смотровой яме. Все 4 железных заземлителя соединяются между собой и подключаются к соответствующей шине в щитке.

Электроды могут быть представлены уголками из металла, длиной от 2 до 2,5 метров. Размер уголка должен быть не менее 50*50 мм. Если Вы решили использовать металлическую трубу для того чтобы сделать заземление гаража своими руками, ее диаметр должен быть не менее 32 мм, а толщина стенок свыше 3,5 мм.

Ну и последний элемент контура – гибкий провод, соединяющий подземную конструкцию с заземляющей шиной. Рекомендуется использовать медный провод сечением не менее 6 мм.кв. либо алюминиевый с поперечным сечением свыше 16 мм.кв.

Подготовив все материалы можно переходить к сборке контура. Первым делом нужно вкопать электроды в почву. Для этого подготовьте небольшие ямки, глубиной по 50 см, согласно выбранной схеме, и прокопайте между ними траншеи для соединения заземляющей арматуры. Самое подходящее расстояние между электродами – 1,2 метра. Выкопав ямы согласно схеме заземления гаража можно переходить к вбиванию уголка в землю. Для этого рекомендуется заблаговременно подточить его нижний конец болгаркой, после чего кувалдой вбить электрод, чтобы он вошел до конца (верхний конец должен быть ниже земной поверхности на полметра).

Вбитые уголки соединяются между собой металлической полосой, шириной не менее 4 см и толщиной не менее 5 мм. Соединять элементы схемы рекомендуется сваркой, предварительно зачистив металл до блеска.

Для удобства подключения провода к уголку рекомендуется приварить болт либо специальную клемму, как показано на фото ниже.

В последнюю очередь трехжильный провод протягивается от щитка 220 Вольт по гаражу и подключается с заземлением к розеткам и светильникам. Наглядно увидеть весь процесс Вы можете на видео уроках ниже, с которыми мы Вам настоятельно рекомендуем ознакомиться.

Первый этап работ

Второй этап работ

Вот по такой инструкции можно запросто сделать заземление гаража своими руками. Как Вы видите, все довольно просто и не занимает много времени. Если гаражное помещение находится на территории дома, то совсем не обязательно делать индивидуальный защитный контур. Правильнее будет изначально сделать заземление частного дома, после чего пустить трехжильный провод от домашнего щитка к гаражу.

Будет интересно прочитать:

Вертикальный заземлитель

В большинстве случаев для создания вертикального контура выбирают вертикальные заземлители с использованием (на выбор) уголков, труб или медного проводника. Ниже представлена стандартная схема организации заземления в гараже.

Для монтажа заземлительного контура заранее выкапывают яму. Ее глубина должна составлять примерно полметра.

Установленные электроды объединяют друг с другом металлической лентой или прутком. Рекомендуемое сечение ленты — от 100 квадратных миллиметров. Диаметр прутка должен превышать 10 миллиметров.

Соединения выполняют при помощи сварочного аппарата. Все швы подлежат покраске, чтобы защитить металл от коррозийных процессов.

Финальная часть работы — прокладка трехжильного кабеля, который отходит от электрощита. Кабель подключают к розеткам и осветительной технике.

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).

Как обслуживать заземление гаража?

Правильно выполненное заземление гаража гарантирует безопасность человека, но со временем, может утратить свои характеристики. Поэтому его целостность и работоспособность должны постоянно проверяться, в ваших же интересах выполнять хотя бы доступные манипуляции:

• Первое, что должно производиться – периодический осмотр, согласно п .2.7.9 ПТЭЭП он выполняется не реже 1 раза в 6 месяцев, его задача выявить места возможных обрывов или уменьшения сечения шины PE.
• Осмотр с частичной откопкой выполняется не реже раза в 12 лет в местах наибольшей коррозии, как правило, это место входа заземления в грунт.
• Измерять величину сопротивления следует также не реже раза в 12 лет, при этом величина определяется из приложения 3.1 ПТЭЭП, приведенного в таблице 2

Таблица 2

Характеристика объекта	Удельное сопротивление грунта, r, Ом·м	Сопротивление, Ом
Электроустановки напряжением 110 кВ и выше сетей с эффективным заземлением нейтрали, выполненные по нормам на сопротивление	до 500	0,5
более 500	0,002·0,5r
Электроустановки 3-35 кВ сетей с изолированной нейтралью	до 500	250/Iр*, но не более 10 Ом
более 500	0,002r·250/Iр
Электроустановки сетей напряжением до1000 В с глухозаземленной нейтралью напряжением:
660/380 В	до 100 (более 100)	(15·0,01r)
380/220 В	(30·0,01r)
220/127 В	(60·0,01r)
Электроустановки сетей напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью при мощности источника питания:
более 100 кВА	до 500	50/Ip*, но не более 4 Ом
до 100 кВА	более 500	50/Ip*, но не более 10 Ом

* Ip — — расчетный ток замыкания на землю, в качестве которого принимается:

в сетях без компенсации емкостного тока замыкания на землю – ток замыкания на землю;

в сетях с компенсацией емкостного тока замыкания на землю:

— для электроустановок, к которым присоединены компенсирующие аппараты, — ток, равный 125% номинального тока наиболее мощного из этих аппаратов;

— для электроустановок, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, — ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов.

Как защищает контур заземления

Представим ситуацию, когда контура заземления у вас нет, и в распределительной сети гаража отсутствуют устройства защитного отключения. Изоляция фазного проводника внутри сварочного аппарата нарушилась, на его корпусе появился потенциал фазы.

Поскольку нейтраль трансформатора на подстанции, питающей гаражи, глухо заземлена (соединена с контуром заземления подстанции), то разность потенциалов между поверхностью земли и корпусом сварочника составит 220 В. Ваша обувь не является изолятором – ток она проводит. Прикоснувшись к корпусу, вы окажетесь под напряжением. Через тело потечет ток, величина которого зависит от многих факторов, но при напряжении 220 В гарантированно будет выше предела не отпускания – 15 мА. Мышцы сокращаются, вы не сможете разжать руку, держащую опасный предмет. При больших токах рано или поздно наступает смерть, если не удастся вовремя освободиться или отключить питание.

Теперь соединим корпус с контуром заземления. Снова представим ситуацию, когда повредилась изоляция фазного проводника внутри него.

Теперь защита работает, и происходит это поэтапно. Первый этап называют защитным отключением. Если контуры гаража и подстанции электрически связаны между собой, то через фазный проводник пойдет ток короткого замыкания. Автоматический выключатель или предохранитель, защищающий ввод гаража или отходящую линию в нем, отключит поврежденное электрооборудование за незначительное время. Если даже вы держались при этом за корпус, то времени воздействия тока на ваш организм не хватит, чтобы причинить ему вред.

Если контуры между собой не связаны или эта связь не обеспечивает возникновения тока, достаточного для срабатывания защиты, потребуется установка УЗО для защиты отходящих линий. Тогда определяющим фактором для защитного отключения будет не ток короткого замыкания (хотя он все равно возникнет), а ток утечки на землю через контур заземления гаража. Почувствовав его, УЗО сработает и отключит линию.

Если не произойдет ни того, ни другого, вы все равно будете защищены. Вы стоите на поверхности земли, а сопротивление вашего тела между точкой прикосновения к корпусу и ногами – сотни килоом. Сопротивление же заземляющего проводника между корпусом и контуром заземления составляет доли Ома. Сопротивление контура заземления – единицы или десятки Ом.

Получаем два параллельно соединенных эквивалентных сопротивления: вашего тела и заземляющего контура. Большая часть тока пойдет по пути наименьшего сопротивления, то есть – в контур. На вашу долю останется незначительная величина, ниже порога не отпускания.

Зачем заземление в гараже?

Рано или поздно любой автовладелец становится хозяином собственного гаража, который подчас выполняет несколько функций. Во-первых, в гараже автомобиль можно ремонтировать. Во-вторых, в хозяйственных руках гараж превращается в универсальную мастерскую, склад, а если есть подвал, то он используется как погреб. Все это нуждается в электрификации и в соблюдении требований безопасности.

Так почему о заземлении в своем гараже нужно заботиться самому? Ведь в многоквартирных домах никто не забивает свой заземлитель во дворе. Зачем он понадобился для гаража?

Кооперативные гаражи зачастую металлические. Гидроизоляция у них, мягко говоря, неважная, как итог – внутри гаража почти «уличная» влажность. В таких условиях использование сварочного аппарата или обогревателя небезопасно: при поврежденной изоляции внутри прибора и при попадании внутрь влажного воздуха, утечка тока на корпус угрожает жизни. Конденсат пара, совместно с пылью, оседая на металлических деталях инструментов, является хорошим проводником электричества.

Может Вас заинтересует статья Таблица сечений проводов по току.

Отдельного внимания заслуживает освещение подвалов и погребов. Эти сырые помещения, согласно строительным и электрическим нормам, категорируются, как помещения с повышенной опасностью. А корпуса светильников в них нуждаются в обязательном заземлении.

А вот еще один аргумент в пользу гаражного заземления. Если гараж выполнен из металла, то, даже его нахождение на поверхности земли, не является гарантией того, что на корпус гаража не окажется под напряжением. Связь гаража с землей не столь надежна, чтобы выполнять заземляющую функцию, потому что между гаражом и почвой проложена гидроизоляция, а он сам установлен на бревнах или шпалах. Любое повреждение подводящей кабельной линии электропроводки во время дождя может дать эффект контакта с корпусом гаража. Прикосновение к металлическим стенкам гаража, если они оказались под напряжением, смертельно опасно. Поэтому присутствие заземляющей шины в гаражной электропроводке и в розетках является непременным требованием электробезопасности.

Заземление в гараже

Распространенные системы

1. TN-C. При выборе такого варианта к щитку подводится совмещенный проводник. Используемый проводник PEN разделяется на PE и N. Благодаря этому можно произвести заземление самостоятельно. Стоит отметить. Что описываемая система имеет серьезный недостаток – пари обрыве провода фаза пойдет на все приборы. Из-за этого во время прикосновения к ним можно получить удар током. Именно поэтому не стоит создавать такую систему самостоятельно, не обладая опытом проведения подобных работ. Если вы уверены в том, что все элементы системы не могут быть повреждены, можно использовать описанную систему.
2. TN-S. Данная система является более надежной, чем описанная выше. Но стоит отметить, что она создается достаточно редко, так как для этого необходимо от подстанции протянуть провода N и PE отдельно. Для этого придется потратить достаточно большую сумму.
3. TN-C-S. Указанная система считается одной из самых безопасных. При выборе такого варианта совмещенный проводник протягивается от подстанции, после чего организовывается повторное заземление. После этого от распределительного устройства осуществляется протягивание пятижильного провода. Многие электрики рекомендуют именно эту систему, так как она является очень надежной. Но стоит упомянуть, что за модернизация проводки придется заплатить самому владельцу гаража. Именно поэтому многие автолюбители отказываются от этого варианта.
4. TT. Данная система подразумевает создание индивидуального контура из нескольких металлических электродов, которые вкапываются в землю около гаража. Данный способ является самым простым и не требует вложения большого количества денег. Именно поэтому многими владельцами гаражей делается именно такая система.

Чтобы самостоятельно произвести заземление, стоит более подробно узнать о данном процессе и следовать всем правилам, приведенным в инструкции.

Устройство контура заземления

Мы выяснили, зачем нужно заземлять электрооборудование, теперь выясним, как правильно сделать контур заземления.

Контур состоит из горизонтального и вертикальных заземлителей. Их задача: обеспечить максимально возможную площадь соприкосновения с грунтом. Чем эта площадь больше, тем меньшее сопротивление будет у устройства в целом.

Вертикальные заземлители: стальные уголки со стороной не менее 50 мм или трубы диаметром не менее 32 мм, забитые вертикально в землю. Толщина стенок труб — не менее 3,5 мм. Длина их зависит от ваших возможностей и вида грунта. Профессионально изготавливаемые контуры содержат заземлители длиной до 2 – 3 м. Заглубляют их с применением вспомогательных механизмов. Если грунт состоит из камней, щебенки, то забить кувалдой трехметровую трубу будет непросто.

Вкапывать вертикальные заземлители нельзя – только забивать. Иначе их связь с землей будет неэффективной. Расстояние между ними – 1,5 – 2,5 м. Перед тем, как забивать заземлители, по периметру будущего контура выкапывают траншею глубиной не менее 0,5 м. Заземлители забивают в нее до самого дна.

Располагать заземлители можно в линию, в вершинах равностороннего треугольника, по периметру гаража. Все зависит от наличия свободного пространства, чего в гаражах обычно не хватает. Количество заземлителей – от 3 до 9 штук. При уменьшении длины заземлителей их количество придется увеличить.

Вертикальные заземлители у поверхности дна траншеи соединяют между собой горизонтальным. Они выполняются из стальной полосы сечением не менее 100 мм2 или прутка диаметром не менее 10 мм. Толщина стенки полосы не должна быть менее 4 мм. Соединение выполняют сваркой. Сварочные швы обязательно красят – в земле их разрушает коррозия.

Горизонтальный заземлитель выводится на поверхность земли. К нему приваривают болт, к которому подключают при помощи болтового соединения медный провод с наконечником сечением не менее 6 мм2. Второй конец провода подключают к шине РЕ распределительного щитка. Затем траншею зарывают рыхлым грунтом без камней и строительного мусора. Не используйте для этого песок – он имеет высокое сопротивление.

Информационное заземление

При построении структурированных кабельных систем (СКС), сетей передачи данных и ЛВС, а также других объектов информационных технологий у многих специалистов-электриков закономерно возникают вопросы по проектированию заземления. Чтобы не было неопределенностей в этих вопросах введем базовые понятия и определения в этой сфере знаний. В соответствии с международными и российскими нормативными документами имеются два больших класса заземлений: защитное и функциональное заземление.

Также можно использовать терминологию (рабочее или информационное заземление). Исходя из этих факторов, шины заземления или проводники, маркируются как PE — защитное заземление и FE — функциональное заземление.

Воспользуемся основным нормативным документом для инженера-электрика, а именно, «Правилами устройства электроустановок» ( ПУЭ п.1.7.29 ): Защитное заземление выполняется только в целях электробезопасности.

При работе с любыми электроприборами персонал должен быть надежно защищен от токов низкой частоты и высокой амплитуды, которые представляют серьезную угрозу здоровью и жизни каждого человека.