Помоги проекту - поделись книгой:
Рис. 2.4.
Достоинства подсистемы TN-S. Это наиболее современная и безопасная система заземления. Рекомендуется при строительстве новых зданий. Способствует хорошей защите человека, оборудования, а также защиты зданий.
Недостатком подсистемы TN-S является лишь ее высокая стоимость. Поэтому она менее распространена. Эта подсистема требует прокладки от трансформаторной подстанции пятижильного в трехфазной сети или трехжильного кабеля однофазной сети, что ведет к удорожанию проекта.
В итоге была изобретена комбинированная система из двух рассмотренных ранее систем. Она получила название TN-C-S — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике, начиная от источника питания до ввода в здание (образуя TN-C). При вводе в здание производят расщепление «нефазного» проводника PEN на проводник N и проводник РЕ. Следует помнить, что после расщепления такая система требует повторного заземления при вводе в здание!
Достоинства подсистемы TN-C-S. Подсистема TN-C-S рекомендована для широкого применения. Технически достаточно легко выполнима. При переходе с подсистемы TN-C требует не сложной модернизации.
Недостатки подсистемы TN-C-S. Нуждается в модернизации стояков, в подъездах. При обрыве PEN проводника электроприборы могут оказаться под опасным потенциалом.
Таким образом, вся схема от ТП до потребителя, объединяющая две системы, называется TN-C-S. Схема представлена на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Современная система защитного заземления TN-C-S
А вот используемые редко системы ТТ «Заземленная нейтраль» и IT «Изолированная нейтраль» рассмотрим кратко.
Система ТТ — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.
Расшифровка такая:
Т — заземленная нейтраль, непосредственная связь нейтрали источника электропитания с землей (лат. terra);
Т — открытые проводящие части заземлены, т. е. существует раздельное (местное) заземление источника электропитания и электрооборудования.
В этой системе (рис. 2.6):
♦ трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землей;
♦ все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с землей через заземлитель, электрически не зависимый от заземлителя нейтрали трансформаторной подстанции.
Рис. 2.6.
Достоинством такой системы является высокая устойчивость к разрушению N по пути от трансформаторной подстанции к потребителю. Это разрушение никак не влияет на РЕ.
Есть и недостатки. Так требуется более сложная молниезащита, ведь возможно появления пика между N и РЕ. Еще в этой системе нереально для обычного автоматического выключателя отследить КЗ фазы на корпус прибора (и далее на РЕ). Это происходит из-за большого сопротивления местного заземления, имеющего величину 30–40 Ом.
ПУЭ рекомендуют систему 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).
Следует помнить, что система ТТ требует обязательного применения УЗО. Обычно устанавливают вводное УЗО уставкой 300–100 мА, которое отслеживает КЗ между фазой и РЕ, а за ним — персональные УЗО для конкретных цепей на 30–10 мА для защиты людей от поражения током.
Система ТТ очень популярна в сельской местности нашей страны в связи с низким качеством большинства сельских воздушных линий.
Система IT — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.
Расшифровка такая:
I — изолированная нейтраль (англ. isolation);
Т — открытые проводящие части заземлены, т. е. существует раздельное (местное) заземление источника электропитания и электрооборудования.
Ток утечки на корпус или на землю в такой системе будет низким и не повлияет на условия работы присоединенного оборудования.
Система с изолированной нейтралью IT (рис. 2.7) применяется, как правило, в электроустановках зданий и сооружений специального назначения, которым предъявляются повышенные требования надежности и безопасности, например, в больницах для аварийного электроснабжения и освещения.
Рис. 2.7.
2.3. Взгляд на системы заземления изнутри
Международная классификация систем заземлений обозначается заглавными буквами. Первая буква указывает на характер заземления источника питания, а вторая — на характер заземления открытых частей электроустановки.
Т — заземленная нейтраль, непосредственная связь нейтрали источника электропитания с землей (лат. terra);
I — изолированная нейтраль (англ. isolation).
Т — открытые проводящие части заземлены, т. е. существует раздельное (местное) заземление источника электропитания и электрооборудования;
N — источник электропитания заземлен, а заземление потребителей производится только через PEN-проводник (ит. Neutre — нейтраль).
С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник), (англ. Combined);
S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены (англ. Separated).
Нефазные проводники называются так:
N — нулевой рабочий (нейтральный) проводник (англ. neutral);
РЕ — защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов, от англ. Protective Earth);
PEN — совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники (англ. Protective Earth and Neutral).
PEN и его элементы — стандарты Международной Электротехнической Комиссии (МЭК).
Сечение PEN проводников должно быть не менее сечения N проводников и не менее 10 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию независимо от сечения фазных проводников.
Сечение РЕ проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм2, 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм2 и 50 % сечения фазных проводников при больших сечениях.
Сечение РЕ проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть не менее 2,5 мм2 — при наличии механической защиты и 4 мм2 — при ее отсутствии.
Меры безопасности при осуществлении защитного заземления
Не допускается нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ проводники подключать под один контактный зажим, в целях сохранения соединения защитного проводника с заземлением в случае выгорания (разрушения) контактов зажима.
Запрещается объединять нулевой защитный и нулевой рабочий проводники после разделения PEN-проводника на вводе в здание.
Запрещается устанавливать коммутирующие контактные и бесконтактные элементы в цепях РЕ и PEN проводников. Допускаются только специально предназначенные для этих целей соединители и соединения, которые могут разбираться при помощи инструмента.
По международным стандартам фаза и «нейтраль» считаются силовыми проводами, поэтому необходимо соблюдать следующие требования:
♦ во-первых, в конструкции прибора необходимо обеспечить изоляцию всех проводов от корпуса;
♦ во-вторых, в схеме прибора «нейтраль» и фаза считаются фазными, поэтому нельзя использовать нулевой N-провод в качестве защитного РЕ-проводника. Это обусловлено тем, что даже в исправной системе на нейтрали может появляться «напряжение смещения нейтрали». В отдельных случаях его величина может достигать 50 В, и из защитного он превращается в смертельно опасный!
2.4. Практическая реализация систем заземления
Наиболее перспективной для нашей страны является система TN-C-S, позволяющая в комплексе с широким внедрением УЗО обеспечить высокий уровень электробезопасности в электроустановках без их коренной реконструкции.
В электроустановках с системами заземления TN-S и TN-C-S электробезопасность потребителя обеспечивается не собственно системами, а устройствами защитного отключения (УЗО), действующими более эффективно в комплексе с этими системами заземления и системой уравнивания потенциалов.
Собственно сами системы заземления (без УЗО) не обеспечивают необходимой безопасности. Например, при пробое изоляции на корпус электроприбора или какого-либо аппарата, при отсутствии УЗО отключение этого потребителя от сети осуществляется устройствами защиты от сверхтоков — автоматическими выключателями или плавкими вставками.
Быстродействие устройств защиты от сверхтоков, во-первых, уступает быстродействию УЗО, а, во-вторых, зависит от многих факторов — кратности тока короткого замыкания, которая, в свою очередь, зависит от сопротивления проводников, переходного сопротивления в месте повреждения изоляции, длины линий, точности калибровки автоматических выключателей и др.
Наличие на объекте металлических корпусов, арматуры и пр., соединенных с РЕ-проводником, повышает опасность электропоражения, поскольку в этом случае вероятность образования цепи «токоведущий проводник — тело человека — земля» гораздо выше. Только УЗО осуществляет защиту от прямого прикосновения.
Внедрение систем TN-S и TN-C-S в европейских странах, к опыту которых мы вынуждены постоянно обращаться, поскольку там рассматриваемые проблемы решались на два десятилетия раньше, также проходило с большими трудностями.
В литературе описан случай, когда электромонтер при подключении одного объекта ошибочно подключил фазу на защитный проводник, что повлекло за собой смертельное поражение нескольких человек.
В плане обеспечения условий электробезопасности при эксплуатации электроустановки серьезной альтернативой вышерассмотренным системам заземления является сравнительно новое, но все более широко применяемое эффективное электрозащитное средство —
Достижения химической промышленности в области производства пластиков и керамик, имеющих великолепные механические и электроизоляционные характеристики, позволили значительно расширить ассортимент электробезопасных электроприборов и электроинструментов в исполнении «двойная изоляция», при применении которых тип системы заземления в плане обеспечения условий электробезопасности не имеет значения. Изделия в исполнении «двойная изоляция» маркируются соответствующим знаком.
Случай 1. Дом старый. Имеется четырехпроводный стояк на этажном щитке и двухпроводный ввод в квартиру. Ранее отмечалось, что в старых домах подключение квартир сделано по системе TN-C.
Характерным признаком такой системы является
Поделиться книгой: