Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Виды систем заземления

Общепринято деление на пять видов систем заземления.

TN-C

Хорошо проверенная и давно используемая система. Проводники N и PE скомбинированы в один во всей системе. Недостаток – отсутствует РЕ-проводник.

Функции защиты системы полностью теряются при повреждении проводника типа N. При этом на ОПЧ возникает высокое напряжение. Во избежание этого в системе применяют дополнительно зануление, соединяя открытые детали корпуса с нулевым проводником.

Срабатывает предохранитель, подача энергии прекращается. Такой системой оснащен старый жилищный фонд. Применяется в системах освещения улиц.

TN-C-S

Переходная подсистема от системы заземления TN-C. Функции проводов типа PE и типа N совмещены только на определенном участке системы, обычно от источника энергии. Система введена как более дешевый аналог безопасной, но дорогой системы TN-S.

Недостаток – при повреждении проводника типа PEN, на проводнике типа РЕ и на связанных с ним открытых деталях корпуса, возникает высокое напряжение. Во избежание этого необходимо обеспечить PEN проводник специальной защитой. Система TN-C-S часто применяется.

TN-S

Функции N-проводников и PЕ-проводников разделяются по всей системе. То есть эти проводники полностью изолированы. Нет необходимости создавать контур.

У системы хорошая безопасность. Недостаток – высокая стоимость.

TT

Нейтраль источника – в состоянии «глухо заземлена», потребительские установки заземлены абсолютно автономно от заземления нейтрали источника энергии. Система сравнительно недавно вновь стала разрешена к применению на территории России (в СССР была запрещена из-за высокой вероятности удара током).

Довольно быстро распространяется в провинциальных местностях. В городах используется для передвижной торговли.

IT

Нейтраль источника заземляется через устройства с высоким импедансом (большим сопротивлением) или полностью изолируется от почвы. При этом ОПЧ потребителя надежно заземлены. Это позволяет при авариях (замыкание на почву) не отключаться оборудованию от источника питания, и исключает дуговой разряд и «шаговое напряжение», имеющее высокий потенциал.

Самая оптимальная и безопасная система. Применяется в медицинских стационарах, реанимациях, энергетике, научных лабораториях, в помещениях с высоким уровнем влажности и многих других объектах, к которым предъявляются самые высокие требования к безопасности и бесперебойности работы.

Контроль качества заземления

Нет смысла делать заземление, если вы не будете уверенными в его эффективности. Для полной гарантии рекомендуется вызывать специалистов, они должны составить акт проверки. Ответственность за выполненные работы несет только исполнитель.

В случае самостоятельного изготовления, соответственно, за результаты работ отвечаете лично вы. Обыкновенными бытовыми приборами замерить эффективность заземления невозможно, надо иметь старые мегомметры или современные электронные устройства,технические возможности которых дают возможность замерять такие данные. 

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Мегомметр

Надо помнить, что грунт не является линейным проводником, это значит, что параметры сопротивления могут значительно отличаться по длине при равных всех остальных условиях. Кроме этого фактора, существенное влияние оказывает скорость окисления поверхности штырей.Со временем окислы увеличиваются по толщине,а это влияет на показатели проводимости, во время расчетов учитываются эти особенности в исходных данных. 

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Защитное заземление

Заземление делается с большим запасом, что покрывает как риски значительных колебаний нелинейной проводимости, так и ухудшения проводимости тока штырями. Сопротивление токам растекания измеряется по регламентной схеме, в качестве противоположных электродов используются металлические штыри, вбиваемые на расстоянии до 1,5 метров на глубину до одного метра. Для частных домов сопротивление тока не может превышать 4 Ом. Сопротивление шины соединения проводки в доме с металлическими штырями не может превышать 0,1 Ом. Есть методы проверки без приборов, они носят ориентировочный характер и не могут отражаться в официальных протоколах. О способе примерного определения эффективности заземления мы расскажем в этой статье немного ниже.

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.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

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

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

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.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

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

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

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.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

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.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

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.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

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

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

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.

  • www.diy.ru

Категории

Наша земля является колоссальным поглотителем электроэнергии любого происхождения, и это ее качество используется человеком для обеспечения безопасности при использовании электрических приборов.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Все заземлители делятся на две естественные и искусственные. К первым относятся все металлические изделия, находящиеся в соприкосновении с землей. Это арматура в железобетонных конструкциях, в буронабивных сваях, канализационные, водопроводные трубы и прочие электропроводные предметы.

Но проводимость земли в разных местах сильно различается, зависит от типа почвы, места расположения, поэтому нормировать ее проводимость в местах растекания электрических зарядов от этих предметов не представляется возможным. Кроме этого, использование арматуры, труб, металлических ферм приводит к ускоренной коррозии и ухудшению их прочностных характеристик. В связи с этим, запрещается использовать естественное заземление при эксплуатации электроприборов и оборудования.

Популярные статьи  Провод заземления: маркировка, цвет, требования, сечение

Системы заземления TN-C-S, TN-C, TN-C, TT, IT

Всем известны системы энергоснабжения с напряжением до 1000 вольт, на уровне конечного потребителя. Они бывают всего двух видов:

  • трехфазная (три фазы и рабочий нуль), где напряжение между фазами составляет 380 вольт, а между каждой фазой и нулем — 220 вольт.
  • однофазная (одна из трех фаз с общего ввода на объект, и рабочий нуль), напряжение между каждой фазой и нулем составляет 220 вольт.

А вот с системами безопасности, ситуация гораздо сложнее. Для организации искусственного заземления, ГОСТ предусматривает 5 систем: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) определяют условия, на основании которых проектировщики выбирают систему заземления объекта. Она отражается в проектной документации, и не может быть изменена после сдачи объекта в эксплуатацию.

В большинстве случаев, применяется система заземления TN, которая предусматривает обязательное заземление нейтрали источника питания. При этом открытые токоведущие части конечных электроустановок, могут быть соединены с нейтралью источника питания различными способами.

Каждая из предложенных систем искусственного заземления имеет свои преимущества и недостатки. При этом, любая из них направлена на решение вопросов безопасной эксплуатации электроустановок, и нахождения людей на объекте.

Типы искусственного заземления

Основной регламентирующий документ в России, который позволяет использовать разные системы заземления — ПУЭ пункт 1,7. Он был разработан с учетом способов устройства заземляющих систем, их классификации и принципов. Документ утвержден специальным протоколом Международной электротехнической комиссии.

Сокращенные названия существующих систем являются сочетаниями первых букв французских слов.

  • Т – заземление.
  • N – подсоединение к нейтрали.
  • I — изолирование.
  • С – соединение рабочего и защитного нулевых проводников в один провод.
  • S – раздельное использование защитного и рабочего нулевых проводников.

Чтобы понять, в чем заключаются отличия и способы реализации, нужно ознакомиться с каждой разновидностью более детально.

Устройство заземления TN

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Самый распространенный вид заземляющих систем. Суть его заключается в соединении нулей с землей вдоль всей длины. Этот тип имеет еще одно альтернативное название – снабжение глухозаземленной нейтрали.

Для реализации способа требуется технологично вбить в вертикальном положении группу штырей в землю, чтобы глубина залегания была не менее 2,5 метров. Все штыри должны быть соединены друг с другом при помощи кабеля и полоски в единый контур жилого дома.

Система TN-C

Достаточно устаревшая система, которая все еще используется в старых жилых фондах. Суть защиты заключается в том, что ноль N играет также роль защитного провода РЕ, две функции совмещены в одном проводнике. Преимущество этого способа заключается в простоте реализации и бюджетном изготовлении, предназначен для электрических приборов мощностью не более 1000 В.

На сегодняшний день этот тип несет потенциальную опасность, поскольку не имеет ни единого отдельного проводника. Если при аварийной или нештатной ситуации обрывается нулевой провод, весь электрический потенциал концентрируется на приборах, а это уже несет опасность для здоровья и жизни человека, есть вероятность образования пожара.

Система TN-S

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?TN-S

В проектируемых новых зданиях используется новая заземляющая система. Суть ее реализации заключается в присутствии отдельного провода фазы, нейтрали и защитного проводника. Проводники РЕ и N – отдельные составляющие системы электроснабжения.

Система заземления TN-C-S

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Система заземления TN-C-S

Данная заземляющая система вобрала в себя лучшие качества своих предшественников и частично исключила их недостатки. Способ относительно прост в реализации, еще одно достоинство вида – можно реализовать во время реконструкции и модернизации устаревших зданий. Смысл состоит с организации системы TN-C, здесь разделяют нейтральный провод на два проводника N и PE, далее начинает реализовываться способ TN-S.

Однако по-прежнему не решена проблема защитного контура системы ТN-С. Если шина обрывается, весь электрический потенциал концентрируется на бытовых приборах. Бороться с этим недостатком можно с помощью вспомогательных конструкций, например, реле напряжения, которое способно автоматически проводить аварийное отключение приборов от сети.

Суть системы заземления и ее составляющие

Систему составляют:

  1. Контур из металла – углубленные в почву электроды (4-6 штук), соединенные с помощью полос из металла. Уровень глубины размещения контура – ниже уровня промерзания почвы. Обычно от 2,5 до 3 метров. Такая глубина даже в холодные зимы позволяет контуру иметь доступ к влаге, являющейся проводником тока.
  2. Заземляющая шина (медная) – крепится к «контактной зоне» (болт с резьбой), расположенной вверху одного из электродов, и тянется к распределительному электрощиту.
  3. Разводка проводников – медные или стальные провода, расходящиеся до электророзеток пользователей.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Суть заземления – в случае неисправности подключенного в электрическую сеть прибора, ток, создающий опасное напряжение, через провода уходит в контур и затем распределяется по влажной почве.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Заземление бывает:

  1. Функциональное (рабочее) – обеспечивает работу электрических приборов, установок, оборудования.
  2. Защитное – обеспечивает безопасность человека при работе с электрооборудованием.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Кроме заземляющих устройств (ЗУ), существует зануление (заземление на ноль). Принцип действия – при неисправности получается короткое замыкание в проводниках от оборудования до источника питания (заземленной точки трансформатора), и срабатывает предохранитель-автомат.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Нейтраль (N) – общая токопроводящая часть многофазного источника энергии. Например, соединенные в звезду обмотки трехфазного источника. У однофазного источника нейтралью будет средняя токопроводящая часть. Например, средний вывод обмотки однофазного источника.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Нейтраль может быть:

  • глухозаземленная;
  • эффективно-заземленная;
  • изолированная.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Заземление бывает искусственным и естественным. Естественное заземление – любые предметы из металла, обладающие электропроводностью и помещенные в земле (трубы, сваи). Поскольку распространение в почве тока, идущего через них, не поддается контролю, применять естественное заземление запрещено.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Качество искусственного заземления определяется сопротивлением. На показатель сопротивления влияет вид грунта, материалы ЗУ, а также величина площади контактирования с почвой элементов контура (электродов, труб и других).

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Что такое PE и PEN проводники

Согласно ГОСТ Р50571.2-94 года классическая схема заземления содержит в своем составе следующие виды шин, отличающиеся по функциональному назначению:

  • Фазные проводники.
  • Шина N, представляющая собой так называемый «рабочий нуль», служащий для создания токовой цепи нагрузки (другое ее название – нейтраль 3-х фазной сети).
  • PE – специально обустраиваемая защитная нулевая жила, используемая для организации повторного заземления и зануления на приемном (потребительском) конце.
  • PEN – совмещенный проводник, выполняющий функции обеих рассмотренных выше шин.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?
Цветная маркировка проводов на схеме: Ф1-красный, Ф2-желтый и Ф3-зеленый цвета, N – синий, PE – желто-зеленый, а PEN – комбинация двух цветовых окрасок. Для фазных проводов традиционно применяется трехцветная маркировка: Ф1-красный, Ф2-желтый и Ф3-зеленый цвета. Нейтральные проводники в рабочих схемах также отличаются особым колером (N – синий, PE – желто-зеленый, а PEN – комбинация двух цветовых окрасок).

Умение различать типы нулевых проводов позволит пользователю разобраться в следующих важных вопросах:

Ответы на эти вопросы приблизят заинтересованного пользователя к пониманию принципа работы схем зануления и заземления. Для тех, кто давно не занимался этой темой, напомним, что под заземлением электросетей и оборудования понимается соединение открытых для случайного прикосновения токопроводящих частей с землей.

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.

Популярные статьи  Можно ли подключать сварочный аппарат к бытовой сети 220 в?

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.

Как сделать заземление своими руками

После того как закуплены все материалы, можно приступать к собственно изготовлению контура заземления. Для начала нарезают металл на отрезки. Длина их должна быть больше расчетной примерно на 20-30 см — при забивании вершины штыре изгибаются, так что приходится их срезать.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Заточить забиваемые края вертикальных электродов — дело пойдет быстрее

Есть способ уменьшить сопротивление при забивании электродов — один конец уголка или штыря заточить под углом 30°. Этот угол оптимален при забивании в грунт. Второй момент — к верхнему краю электрода, сверху, приварить площадку из металла. Во-первых, по ней проще попасть, во-вторых, меньше деформируется металл.

Порядок работ

Независимо от формы контура, начинается все с земляных работ. Необходимо выкопать канаву. Лучше ее сделать со скошенными краями — так она меньше обсыпается. Порядок работ такой:

  • Расчищают площадь, на которой будет размещаться контур заземления, наносят разметку.
  • По разметке копают траншею глубиной 70-80 см, шириной около 50 см. Глубина неслучайна — если проложить металлосвязь ниже или выше, металл будет быстрее корродировать.
  • Подготовленные штыри ставят в намеченных местах, забивают до тех пор, пока над поверхностью не останется участок около 20 см.

  • Когда все вертикальные электроды забиты, срезают площадки или искореженные куски, зачищают металл, приваривают горизонтальный электрод — маталлосвязь. Шов должен быть непрерывный, хорошего качества.
  • После остывания места сварки, шов прокрасить. Только ни в коем случае не красьте сами электроды и полосу, их соединяющую. Это очень ухудшит контакт с землей, все придется переделывать. Краской защищается только место сварки, как наиболее подверженное коррозии. Вся остальная поверхность металла должна быть без краски.

  • От ближайшей к дому точки готового контура заземления копают канаву такой же глубины как и под -контур  60-70 см. Ширина ее может быть меньше — если полоса будет цельной и не надо ее сваривать.
  • Полосу металла сечением не менее 25*4 мм укладывают в вырытую канаву. Ее приваривают к электроду или металлосвязи.
  • Возле стены дома уложенная полоса поднимается из земли на расстояние не менее 200 мм от поверхности. В этом месте можно подключать шину или провод, который идет к шине защитного заземления, расположенной в щитке.

Собственно, на этом все. Заземление в частном доме своими руками сделали. Осталось его подключить. Для этого надо разобраться со схемами организации заземления.

Ввод контура заземления в дом

Контур заземления необходимо каким-то образом завести на шину заземления. Сделать это можно при помощи стальной полосы 24*4 мм, медной проволоки сечением 10 мм2, алюминиевым проводом сечением 16 мм2.

В случае использования проводов, их лучше искать в изоляции. Тогда к контуру приваривается болт, конец проводника надевается гильза с контактной площадкой (круглой). На болт накручивается гайка, на нее — шайба, затем провод, сверху — еще одна шайба и все это затягивается гайкой (картинка справа).

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Как завести «землю» в дом

При использовании стальной полосы есть два выхода — завести в дом шину или провод. Стальную шину размером 24*4 мм тянуть очень не хочется — вид неэстетичный. Если есть — можно при помощи того же болтового соединения провести медную шину. Она нужна гораздо меньшего размера, смотрится лучше (фото слева).

Также можно сделать переход с металлической шины на медный провод (сечение 10 мм2). В этом случае к шине приваривают два болтана расстоянии в несколько сантиметров друг от друга (5-10 см). Медный провод закручивают вокруг обоих болтов, прижимая их с помощью шайбы и гайки к металлу (затягивать как можно лучше). Это способ — самый экономный и удобный. Требует не так много денег, как при использовании только медного/алюминиевого провода, провести его через стену проще, чем шину (даже медную).

Следующая система это система заземления TN-C-S.

Эта система очень распространена в настоящее время. В ней также нейтраль глухозаземлена на трансформаторной подстанции, а во вводном устройстве проводник PEN разделяется на нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. При этом шина РЕ ещё раз заземляется. И от шины РЕ проводником уже соединяются корпуса всех электроприборов в доме.

Таким образом при трёхфазной схеме в системе ТN-C-S в дом во вводное устройство приходит четырёхжильный провод ,состоящий из трёх фаз и PEN проводника, а в дом уже приходит пятижильный провод, состоящий из трёх фаз, проводников N и РЕ.

При однофазной схеме в дом приходит три провода — фаза L проводник N и PE.

После разделения PEN проводника на проводники N и PE соединять их в доме категорически запрещено. Также проводники PEN и PE на всём их протяжении никакими автоматами нельзя разрывать. Можно разрывать только цепь проводника N.

Минусом данной системы является то, что при повреждении проводника PEN на участке между домом и источником питания на проводнике PE соответственно всех корпусах, связанных ним электроприборов появляется опасное напряжение. Поэтому требуется хорошая защита проводника PEN на всём его протяжении и хорошее заземление главной заземляющей шины.

Популярные статьи  Нагревательные элементы для зеркала, стиральной машины, электроплиты

Плюсом данной системы является невысокая стоимость, надёжность защиты от обрыва нуля. Поэтому эта система является предпочтительной для установки в доме.

Система TN-C-S и TT — опасное соседство на примерах

Начнем с распределительного трансформатора. Нам известно, что общее сопротивление заземления нейтрали трансформатора и всех повторных заземлений PEN проводника воздушной линии не должно превышать 4 Ом. Сопротивление проводов воздушной линии примем 0,8 Ом. Также нам известно, что обязательное условие для системы TN (в частности TN-C-S) — наличие защитного зануления у потребителей.

Защитное зануление — это преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока. То есть простыми словами, соединяя открытые проводящие части в системе TN-C-S с PE проводником, полученным после разделения PEN, вы делаете зануление.

Теперь перейдем к самому умному в кавычках дому, в котором выполнено защитное заземление без зануления. То есть всем известная система TT. Смоделируем аварийную ситуацию с выносом потенциала на заземленные корпуса и предположим, что защитное отключение по каким-то причинам не сработало.

Что в этом случае произойдет? Цепь замкнется и будет иметь следующие пути прохождения тока:

  • От заземления TT к повторным заземлениям PEN проводника воздушной линии.
  • К заземлителю нейтрали трансформатора и в конечном счете к самой нейтрали.

А теперь представьте, что в это время человек, проживающий в доме с зануленным электрооборудованием (система TN-C-S) прикоснулся к одному из корпусов. В этом случае человек фактически превращается в повторный заземлитель и через него протекает ток. Сила тока зависит как от нагрузки в сети, сопротивления человека, обуви, пола, грунта, так и от общего сопротивления всех заземлителей нейтрали трансформатора.

Рассмотрим все на примерах:

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Что мы видим? Включена нагрузка 50 Ом. Фаза в доме с системой TT попала на заземленный корпус и далее произошел вынос потенциала через заземлитель. В данном случае заземляющее устройство имеет сопротивление 4 Ом. В цепи образовался ток 24,7А, который разделился, пошел к нейтрали трансформатора через человека (сопротивление 1000 Ом) и заземлители нейтрали. С учетом существенного различия в сопротивлениях через человека пройдет ток 95 мА.

Оставим исходные данные и изменим нагрузку с 50 Ом до 10 Ом. Нагрузка — это все электроприборы включенные в сеть. 10 Ом условно соответствует трем включенным электрочайникам с мощностью 2 кВт каждого. С повышением нагрузки ток в цепи уменьшился. Также пропорционально уменьшился ток, проходящий через человека с 95 мА до 80 мА.

Следующее изменение — увеличим сопротивление заземлителя в доме с TT до 40 Ом. В этом случае проходящий через человека ток значительно снизился до 3,4 мА.

Вернем значение 4 Ом для заземлителя TT, так как многие, несмотря на использование УЗО, все же придерживаются мнения — что чем меньше, тем лучше. Но при этом в схему дополнительно введем повторные заземления PE проводника после разделения PEN на PE и N. В этом случае примем сопротивление заземлителя повторного заземления 30 Ом. Это значение из той же оперы, что и 4 Ом для TT, но на этом не будем заострять внимания. Продолжим и предположим, что имеется дополнительно 15 повторных заземлений по 30 Ом. В итоге их общее сопротивление будет 2 Ом.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Как видно дополнительные повторные заземления также снизили проходящий через человека ток до 32,8 мА.

Теперь увеличим общее сопротивление человек + обувь + пол + земля до 5000 Ом. Сила тока, проходящая через человека значительно снизилась до 6,5 мА.

Для наглядности переделаем TT в TN-C-S, как требуют правила для системы TN:

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

Что же мы видим? Ток, проходящий через человека упал, по сравнению с предыдущим примером незначительно. Но это не аргумент

Если вы обратите внимание, ток короткого замыкания в цепи значительно возрос до 147 А. И здесь уже трудно представить ситуацию, чтобы защитное отключение не сработало моментально

Поэтому, можно относиться как угодно к ПУЭ, но в случае чего — крайними окажетесь вы. А случаи, как вы могли заметить, могут быть разные. И если есть ограничения на применение системы заземления TT, значит нужно их обязательно учитывать.

TN-C-S

Для минимизации проблем со схемой TN-C, введена система заземления TN C S. Это некий компромисс, переходный вариант от старой C к современной S.

Как она устроена, и в чем отличие от TN-S?

В произвольном месте, глухозаземленная нейтраль объединяется с защитным заземлением. Точнее, от рабочего нуля выполняется ответвление. Как правило, такая точка организуется на входе силового кабеля в объект.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

На вводном щитке потребителя (обычно, это общий ввод на объекте: многоквартирный дом, офисное здание и прочее) имеются уже две шины: рабочий нуль, и защитное заземление. Далее к потребителям идут привычные и безопасные силовые кабели: трехжильный к однофазным электроустановкам, и пятижильный к трехфазным.

В каждый вводной щиток квартиры, или обособленного помещения внутри объекта, линии защитного заземления и нуля заходят уже в разделенном виде. Для конечного потребителя, система заземления по схеме TN-C-S выглядит, как обычная и безопасная TN-S. На самом деле, уровень безопасности далеко не 100%.

Почему система TN-C-S не обеспечивает полную защиту от поражения электротоком? Слабое место находится на участке от питающей подстанции до точки объединения нуля и защитного заземления. Если на пути от подстанции, где глухозаземленная нейтраль соединена с заземлителем, до вводного распределительного устройства на объекте, произойдет разрыв линии PEN, все потребители останутся без контура заземления.

Как реализовать системы tn-c, tn-c-s и tt при подключении к одной распределительной электрической сети?

При проведении капитального ремонта на объектах жилого фонда советской постройки, обязательно организуется система заземления. Для экономии средств, выполняется она по схеме TN-C-S. В лучшем случае, при объединении линии PEN с вновь проложенной шиной защитного заземления, производится электрическое подключение к реальному контуру заземления. В большинстве домов присутствует основная система уравнивания потенциалов, имеющая надежный контакт с грунтом. Но зачастую, чтобы упростить себе задачу, бригады ремонтников просто устанавливают перемычку между новой шиной заземления и рабочей нейтралью, внутри вводного распределительного устройства.

Как быть, если ваш дом подключен по системе TN-C, а до ближайшего капремонта еще много лет? Организовывать индивидуальное заземление в квартире, или объединяться хотя бы с соседями по подъезду. Иначе использование современных электроприборов (бойлеры, электрические духовки, стиральные машинки и пр.) станет источником повышенной опасности.

Есть горе мастера, немного разбирающиеся в электротехнике, но не понимающие ответственности за нарушение ПУЭ. Зачастую, вместо организации контура заземления по ГОСТу, шина защитного заземления соединяется с металлическими элементами инфраструктуры. В лучшем случае, со стояками холодной или горячей воды, в худшем — с системой отопления.

Действительно, при строительстве дома, эти трубы соединялись с контуром основной системы уравнивания потенциалов. Изначально был организован физический контакт с «землей». Но в процессе эксплуатации (особенно если вашему дому несколько десятков лет), целые участки трубопроводов заменены на полипропилен. Разумеется, ни о каком заземлении в этом случае не может быть и речи.

Организовав такое подключение, владелец квартиры пребывает в ложной уверенности, что у него с безопасностью полный порядок. Мало того, при появлении на корпусе электроустановки опасного потенциала (достаточно напряжения более 42 вольт), опасности подвергаются все соседи.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: