System uziemiający TN-S. Klasyfikacja systemów uziemiających instalacje elektryczne Co to jest system tn c

Połączenie uziemiające jest jednym z najważniejszych sposobów ochrony ludzi przed obrażeniami spowodowanymi prądem błądzącym z sieci elektrycznej. W tym celu stosuje się odpowiednie systemy uziemiające. Od nich będzie zależeć nie tylko bezpieczeństwo ludzi, ale także prawidłowe funkcjonowanie urządzeń elektrycznych i innych środków ochronnych.

Systemy uziemiające są zwykle klasyfikowane. Normy określające rodzaj konstrukcji uziemienia ochronnego zostały przyjęte przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną i Normę Państwową Federacji Rosyjskiej. W ten sposób zwyczajowo rozróżnia się kilka typów systemów.

układ TN. Ten typ ma charakterystyczną różnicę od innych - obecność solidnie uziemionego punktu neutralnego w obwodzie. W sieci TN wszystkie otwarte sekcje przewodzące dowolnego sprzętu elektrycznego są podłączone do określonej, solidnie uziemionej sekcji neutralnej oddzielnego źródła zasilania poprzez podłączenie przewodów ochronnych („zero”). W tym systemie solidnie uziemiony przewód neutralny oznacza, że ​​„zero” transformatora jest podłączone do pętli masy. Służy do uziemiania sprzętu elektrycznego (telewizory, jednostka systemowa komputera, lodówka, bojler i inny sprzęt).

Pod System TN-C. Jest to układ TN, w którym przewody ochronny i neutralny wzdłuż całej linii są połączone w jednym PEN. Oznacza to, że zostało wykonane specjalne uziemienie ochronne. System ten był istotny w latach 90., ale dziś jest przestarzały. Zwykle używane do oświetlenia zewnętrznego, aby zaoszczędzić koszty. Nie zaleca się montażu w nowoczesnych budynkach mieszkalnych.

Podsystem TN-S. W TN-S przewody ochronny i neutralny są oddzielone. Podsystem ten uważany jest za najbardziej niezawodny i bezpieczny, jednak zwykle wiąże się to z dużymi nakładami finansowymi. Służy do ochrony komunikacji telewizyjnej, co wyeliminuje większość zakłóceń w sieciach niskoprądowych. Podsystem TN-C-S. System uziemienia TN CS jest obwodem pośrednim. W takim przypadku styki ochronne i robocze należy połączyć tylko w jednym miejscu. Często odbywa się to w głównym panelu dystrybucyjnym kompleksu.

Zgodny. We wszystkich pozostałych częściach systemu TN CS przewody te muszą być od siebie oddzielone. System ten uznawany jest za najbardziej optymalne rozwiązanie dla sieci elektrycznej każdego budynku (przemysłowego, mieszkalnego, użyteczności publicznej).

Korzystny stosunek jakości do ceny. Inne metody łączenia uziemiających instalacji elektrycznych nie zapewniają niezawodnego działania poszczególnych części. W zależności od wymaganego poziomu rezystancji dobiera się przekrój przewodów.

systemu TT. Układ tego typu ma charakterystyczną cechę - przewód neutralny źródła jest uziemiony, a otwarte części przewodzące instalacji elektrycznej są połączone z ziemią. Obwód uziemiający jest niezależny od uziemionego przewodu neutralnego głównego źródła zasilania. Oznacza to, że urządzenie wykorzystuje oddzielną pętlę uziemiającą, która nie jest podłączona do przewodu neutralnego.

System TT znajduje zastosowanie w różnorodnych konstrukcjach ruchomych lub wszędzie tam, gdzie nie jest możliwe wykonanie uziemienia ochronnego zgodnie ze wszystkimi normami i przepisami. Obowiązkowe jest podłączenie urządzeń różnicowoprądowych z wysokiej jakości uziemieniem (przy napięciu 380 woltów rezystancja musi wynosić co najmniej 4 omy). Poziom rezystancji musi uwzględniać specyficzny typ wyłącznika.

System informatyczny. Funkcja obwody - przewód neutralny źródła zasilania jest uziemiony poprzez urządzenia elektryczne lub od ziemi. Urządzenia muszą charakteryzować się dużą rezystancją, a przewodzące części instalacji elektrycznych muszą być uziemione za pomocą sprzętu uziemiającego. Wysoka rezystancja urządzeń elektrycznych zwiększy niezawodność systemu.

IT nie jest często używany, zwykle do urządzeń elektrycznych w budynkach do celów specjalnych (na przykład do zasilania awaryjnego Jednostka systemowa PC, szpitalne oświetlenie awaryjne), gdzie podwyższone są wymagania dotyczące niezawodności i bezpieczeństwa. Każdy z tych systemów ma swoje zalety i wady. W związku z tym konieczne jest wybranie prawidłowego schematu instalacji uziemienie ochronne dla konkretnych sytuacji.

Jak działa TN

Zgodnie ze standardami Przepisów Instalacji Elektrycznej (PUE) system TN jest najbardziej niezawodny. Zasada jego działania umożliwia zapewnienie niezawodna ochrona ludzi i podłączonego sprzętu elektrycznego przed prądami błądzącymi.

Głównym warunkiem bezpiecznej i niezawodnej pracy systemu TN jest to, że wartość prądu między przewodem fazowym a częścią nieizolowaną w przypadku zwarcia w sieci elektrycznej musi koniecznie przekraczać wartość prądu, przy której urządzenia zabezpieczające musi działać. W przypadku tego układu konieczne jest także podłączenie wyłącznika różnicowoprądowego i wyłączników różnicowo-prądowych.

Film „Zaawansowany system uziemienia”

Konfiguracja systemu uziemiającego

Jeśli zdecydujesz się samodzielnie wykonać pętlę uziemiającą, musisz użyć zwykłego metalu żelaznego do konstrukcji uziemiającej. Odpowiednie są do tego żelazne narożniki, taśmy stalowe, rury i inne konstrukcje. Materiał ten ma optymalną odporność i niski koszt. Przed rozpoczęciem prac instalacyjnych należy sporządzić projekt, który będzie zawierał opis konstrukcji, użytego materiału, wymiary, lokalizację komunikacji technicznej, rodzaj gleby i inne parametry.

Należy koniecznie wiedzieć, w jakim rodzaju gleby będzie zainstalowana pętla uziemiająca. Od tego będzie zależał poziom oporu. Zatem w glebie piaszczystej opór jest znacznie wyższy niż w zwykłej glebie. Na opór będzie miała wpływ wilgotność gleby i obecność wód gruntowych. Wilgotność gleby będzie się różnić w zależności od klimatu obszaru, w którym będą prowadzone prace instalacyjne.

Schemat i instalacja

Eksperci elektrycy zdecydowanie zalecają stosowanie gotowe schematy przy montażu konstrukcji uziemiających. Gotowy sprzęt można kupić w wyspecjalizowanych sklepach. Zestaw uziemiający jest dostarczany z odpowiednim schematem połączeń i instalacji. Zestaw posiada atest i gwarancję działania. Ale możesz sam wykonać taki projekt. Najpopularniejsze konstrukcje uziemiające mają kształt trójkąta i kwadratu. Pierwsza metoda jest bardziej ekonomiczna.

W miejscu, w którym zostanie zainstalowana konstrukcja zabezpieczająca, należy narysować konwencjonalny trójkąt równoboczny. Jej wierzchołki powinny znajdować się w odległości 1,5 m od siebie. Wzdłuż konturu wykopany jest rów o głębokości 1 m. Na szczytach zostaną poprowadzone 3 główne przewody - zbrojenie okrągłe (średnica - od 35 mm, długość - 2-2,5 m). Zbrojenie wbija się w ziemię, następnie łączy się je metalową szyną (szerokość - 40 mm, grubość - 4 mm). Mocowanie odbywa się poprzez spawanie. Przewód uziemiający będzie rozciągał się od konstrukcji do tablicy rozdzielczej.

Następnie rów jest zasypywany. Po skończeniu Roboty instalacyjne musisz sprawdzić pętlę masy. W tym celu wykorzystuje się specjalny sprzęt, który umożliwia pomiar rezystancji na poszczególnych odcinkach gruntu (do 15 metrów od konstrukcji uziemiającej). Na prawidłowa instalacja rezystancja nie przekroczy 4 omów. Z więcej wysokie wartości musisz dokładnie sprawdzić połączenia. Multimetr nie będzie służył do testowania.

Prawie każdy dom jest wyposażony w uziemienie. Jego zadaniem jest zapewnienie bezpieczeństwa podczas użytkowania przez człowieka. instalacje elektryczne. Wśród profesjonalistów zwyczajowo dzieli się systemy uziemiające na kilka typów. O istniejących opcjach porozmawiamy w naszym artykule.

W światowej elektryczności zwyczajowo dzieli się uziemienia na trzy typy i można je zdefiniować za pomocą skrótów TT, TN, IT. Każda litera ma następujące znaczenie:

• T - uziemienie, przetłumaczone z Francuskie słowo terra – gleba;
• N jest neutralne, co oznacza, że ​​układ ten jest zerowany;
• I - wskazuje obecność izolacji uziemiającej.

Ważny! Odgrywa układ liter systemów uziemiających ważna rola i nosi określone oznaczenie.

Znaczenie pierwszej litery wskazuje na zasadę uziemienia zasilacza, oznaczenie drugiej litery w systemie wskazuje na uziemienie przewodzących otwartych części sprzętu elektrycznego. Ostatnie litery wskazują funkcjonalność przewodu neutralnego i ochronnego.

Systemy uziemiające dla domu prywatnego

Przyjrzyjmy się bliżej opcjom uziemienia, z których każda otrzyma osobną sekcję.

Uziemienie TN i jego podtypy

O układach uziemiających powiedziano już wiele, ale niewiele osób zwraca uwagę na dekodowanie. Tworząc ochronę sprzętu elektrycznego, należy wziąć pod uwagę każdy szczegół, ponieważ później często pojawiają się problemy podczas naprawy lub rekonstrukcji systemu.

Ta odmiana różni się od innych tym, że ma uziemiony punkt neutralny. Instalacja ta polega na podłączeniu dostępnych części przewodzących do punktu neutralnego źródła zasilania. Prawdopodobnie zapytasz, co to jest „solidnie uziemiony neutralny”. W ogólnych warunkach koncepcja ta polega na podłączeniu przewodu neutralnego bezpośrednio do przewodu uziemiającego w instalacji transformatora.

Bezpieczeństwo elektryczne w tym systemie osiągane jest poprzez przekroczenie napięcia otwartej części instalacji i „fazy” powyżej wartości roboczej potencjału elektrycznego przez określony czas.

System uziemiający TT: szczegółowa charakterystyka

Ten rodzaj uziemienia różni się od poprzedniego schematu tym, że ma „uziemienie” na przewodzie neutralnym, podczas gdy odsłonięte części przewodzące sprzętu elektrycznego są bezpośrednio podłączone do systemu zabezpieczającego. System TT przewiduje osobną instalację pętli masy. Ten rodzaj zabezpieczenia stosowany jest m.in nowoczesne warunki do kabin, konstrukcji mobilnych i przenośnych.

Systemy uziemiające dla budynków mieszkalnych

Ważny! Projektując ten system uziemiający, konieczne jest zastosowanie wyłącznika różnicowoprądowego (RCD).

Struktura uziemienia IT

Uziemienie IT jest stosowane znacznie rzadziej, w przeciwieństwie do poprzednich systemów. Taki sprzęt można znaleźć w budynkach specjalnego przeznaczenia i przedsiębiorstwach przemysłowych. Instalowany głównie do oświetlenia awaryjnego.

Konstrukcja charakteryzuje się obecnością izolowanego przewodu neutralnego źródła zasilania od ziemi. W niektórych przypadkach możliwe jest uziemienie go za pomocą urządzeń konsumenckich.

Ważny! Stosowanie uziemienia IT jest konieczne tylko w warunkach podwyższonych wymagań bezpieczeństwa energetycznego.

Jaką metodę stosuje się do budowy systemu uziemiającego?

Schemat systemu uziemiającego

Obecnie zarejestrowano kilka technologii zapewniających instalację wspólnych systemów uziemiających. Powszechnie stosowane są dwie metody, które teraz omówimy.

1. Technika standardowa charakteryzuje się wykonaniem konstrukcji uziemiającej z wykorzystaniem surowców pochodzących z hutnictwa żelaza. Początkowo opracowywany jest projekt, a po przygotowaniu wszystkich narzędzi rozpoczyna się realizacja konturu na ziemi. Uwzględnia to szereg czynników, które mogą mieć wpływ na projekt. Zastosowanie tej technologii ewoluowało na przestrzeni lat i jest obecnie stosowana w wielu klimatach.
2. Uziemienie modułowe wymaga użycia specjalnego zestawu, który można znaleźć w punkty sprzedaży detalicznej. W tym przypadku stosowane są materiały fabryczne.

Montaż i surowce do uziemień modułowych

Do montażu tego typu urządzeń stosuje się: pręty stalowe z częściami miedziowanymi, złączki i elementy łączące, zestaw modułowej elektrody uziemiającej (części mosiężne, miedziane i miedziowane), końcówki stalowe, pastę antykorozyjną , taśma ochronna. Przygotowując materiał, kierujemy się zasadami montażu:

Jakie są rodzaje systemów uziemiających?

• Pierwszym krokiem jest zainstalowanie pionowego pręta stalowego na ziemi;
• Mierzony jest opór pośredni;
• Trwa montaż pozostałych prętów stalowych;
• Na tym etapie układany jest poziomy przewód uziemiający;
• Wszystkie elementy konstrukcyjne łączone są za pomocą zacisków lub osprzętu spawanego i oklejane taśmą zabezpieczającą. Nie zapomnij również o obróbce antykorozyjnej.

Uwaga! Przeprowadzanie

Istotna część projektowania, instalacji i dalsza eksploatacja urządzeń i instalacji elektrycznych jest prawidłowo wykonany system uziemienia. W zależności od zastosowanych konstrukcji uziemiających, uziemienie może być naturalne lub sztuczne. Naturalne elektrody uziemiające są reprezentowane przez wszelkiego rodzaju metalowe przedmioty, które są stale umieszczone w ziemi. Należą do nich armatura, rury, pale i inne konstrukcje zdolne do przewodzenia prądu.

Jednak oporności elektrycznej i innych parametrów charakterystycznych dla tych obiektów nie można dokładnie kontrolować ani przewidzieć. Dlatego żaden sprzęt elektryczny nie może normalnie pracować z takim uziemieniem. Dokumenty regulacyjne przewidują wyłącznie sztuczne uziemienie za pomocą specjalnych urządzeń uziemiających.

Klasyfikacja systemów uziemiających

W zależności od schematów sieci elektrycznej i innych warunków pracy stosuje się układy uziemiające TN-S, TNC-S, TN-C, TT, IT, oznaczone zgodnie z klasyfikacja międzynarodowa. Pierwszy symbol wskazuje parametry uziemienia zasilacza, a drugi symbol literowy odpowiada parametrom uziemienia otwartych części instalacji elektrycznych.

Oznaczenia liter są odszyfrowywane w następujący sposób:

• T (terre - ziemia) - oznacza uziemienie,
• N (neuter - neutralny) - połączenie z punktem neutralnym źródła lub uziemieniem,
• I (izolacja) odpowiada izolacji.

Przewodniki neutralne w GOST mają następujące oznaczenia:

• N - jest neutralnym przewodem roboczym,
• PE - zerowy przewód ochronny,
• PEN - kombinowany przewód neutralny roboczy i ochronny.

System uziemienia TN-C

Uziemienie TN odnosi się do systemów z solidnie uziemionym punktem neutralnym. Jedną z jego odmian jest system uziemiający TN-C. Łączy w sobie funkcjonalny i ochronny przewód neutralny. Wersja klasyczna jest reprezentowana przez tradycyjny obwód czteroprzewodowy, w którym znajdują się trzy przewody fazowe i jeden przewód neutralny. Służy jako główna szyna uziemiająca, połączona ze wszystkimi częściami przewodzącymi otwartymi i częściami metalowymi za pomocą dodatkowych przewodów neutralnych.

Główną wadą systemu TN-C jest utrata właściwości ochronnych w przypadku przepalenia lub pęknięcia przewodu neutralnego. Prowadzi to do pojawienia się napięcia zagrażającego życiu na wszystkich powierzchniach obudów urządzeń i sprzętu, gdzie brakuje izolacji. W układzie TN-C nie ma przewodu uziemiającego PE, więc wszystkie podłączone gniazda również nie są uziemione. W związku z tym cały używany sprzęt elektryczny wymaga urządzenia - łączącego części obudowy z przewodem neutralnym.

Jeżeli przewód fazowy dotknie otwartych części obudowy, nastąpi zwarcie i zadziała bezpiecznik automatyczny. Szybkie wyłączenie awaryjne eliminuje ryzyko pożaru lub obrażeń ciała wstrząs elektryczny. Kategorycznie zabrania się stosowania w łazienkach dodatkowych obwodów wyrównujących potencjały, jeżeli stosowany jest system uziemienia TN-C.

Pomimo tego, że schemat tn-c jest najprostszy i najbardziej ekonomiczny, nie jest stosowany w nowych budynkach. System ten zachował się w starej zabudowie mieszkalnej oraz w światła uliczne gdzie prawdopodobieństwo porażenia prądem jest bardzo niskie.

Schemat uziemienia TN-S, TN-C-S

Bardziej optymalnym, ale kosztownym schematem jest system uziemienia TN-S. Aby obniżyć koszty, opracowano praktyczne środki umożliwiające pełne wykorzystanie tego programu.

Istota tej metody polega na tym, że przy dostarczaniu prądu z podstacji stosuje się kombinowany przewód neutralny PEN, podłączony do solidnie uziemionego przewodu neutralnego. Przy wejściu do budynku jest on podzielony na dwa przewody: zerowy ochronny PE i zerowy roboczy N.

System tn-c-s ma jedną istotną wadę. Jeżeli przewód PEN przepali się lub zostanie w inny sposób uszkodzony w obszarze od podstacji do budynku, na przewodzie PE i związanych z nim częściach obudów urządzeń pojawi się niebezpieczne napięcie. Dlatego jednym z wymagań dokumentów regulacyjnych zapewniających bezpieczne użytkowanie systemu TN-S są specjalne środki zabezpieczające przewód PEN przed uszkodzeniem.

Schemat uziemienia TT

W niektórych przypadkach, gdy zasilanie jest dostarczane tradycyjnymi liniami napowietrznymi, ochrona połączonego przewodu uziemiającego PEN przy zastosowaniu układu TN-C-S staje się dość problematyczna. Dlatego w takich sytuacjach stosuje się system uziemienia TT. Jego istota polega na solidnym uziemieniu przewodu neutralnego źródła zasilania, a także zastosowaniu czterech przewodów do przesyłania napięcia trójfazowego. Czwarty przewodnik służy jako zero funkcjonalne N.

Podłączenie modułowego urządzenia uziemiającego odbywa się najczęściej po stronie odbiorcy. Następnie podłącza się go do wszystkich przewodów uziemiających PE podłączonych do części obudów przyrządów i urządzeń.

Schemat TT został zastosowany stosunkowo niedawno i już dobrze sprawdził się w prywatnych domach wiejskich. W miastach system TT stosowany jest w obiektach tymczasowych, np. punktach sprzedaży detalicznej. Ta metoda uziemienia wymaga zastosowania urządzeń ochronnych w postaci RCD i wdrożenia środków technicznych ochrony odgromowej.

System uziemienia IT

Omówione wcześniej układy z solidnie uziemionym punktem neutralnym, choć uważane za dość niezawodne, mają jednak istotne wady. Zdecydowanie bezpieczniejsze i bardziej zaawansowane są obwody z punktem neutralnym całkowicie odizolowanym od masy. W niektórych przypadkach do uziemienia stosuje się instrumenty i urządzenia o znacznej rezystancji.

Podobne obwody stosowane są w systemie uziemienia IT. Oni Najlepszym sposobem Nadaje się do instytucji medycznych, utrzymując nieprzerwane zasilanie urządzeń podtrzymujących życie. Schematy informatyczne sprawdziły się w rafineriach energetycznych, rafineriach ropy naftowej i innych obiektach, w których stosowane są złożone, bardzo czułe instrumenty.

Głównym elementem systemu informatycznego jest izolowane źródło neutralne I oraz T instalowane po stronie odbiorcy. Napięcie jest dostarczane od źródła do odbiorcy przy użyciu minimalnej liczby przewodów. Ponadto wszystkie części przewodzące znajdujące się na obudowach urządzeń zainstalowanych u odbiorcy są podłączone do elektrody uziemiającej. W systemie informatycznym nie ma przewodu o zerowej funkcjonalności N na odcinku od źródła do odbiorcy.

Tym samym wszystkie systemy uziemiające TN-C, TN-S, TNC-S, TT, IT zapewniają niezawodną i bezpieczną pracę urządzeń i sprzętu elektrycznego podłączonych do odbiorców. Zastosowanie tych obwodów zapobiega porażeniu prądem osób korzystających ze sprzętu. Każdy system użytkowany jest w specyficznych warunkach, które należy wziąć pod uwagę podczas projektowania i późniejszego procesu montażu. Gwarantuje to bezpieczeństwo, ochronę zdrowia i życia ludzi.

Moja historia będzie składać się z trzech części.
1 część. Uziemienie (informacje ogólne, terminy i definicje).
Część 2. Tradycyjne metody budowa urządzeń uziemiających (opis, obliczenia, montaż).
Część 3. Nowoczesne metody budowa urządzeń uziemiających (opis, obliczenia, montaż).

W pierwszej części (teoria) opiszę terminologię, główne rodzaje uziemień (cel) i wymagania dotyczące uziemienia.
W drugiej części (praktyka) odbędzie się opowieść o tradycyjnych rozwiązaniach stosowanych przy budowie urządzeń uziemiających, wraz z wyszczególnieniem zalet i wad tych rozwiązań.
Część trzecia (praktyka) będzie w pewnym sensie kontynuacją części drugiej. Będzie zawierał opis nowych technologii stosowanych w budowie urządzeń uziemiających. Podobnie jak w części drugiej, wyszczególnienie zalet i wad tych technologii.

Jeśli czytelnik ma wiedzę teoretyczną i interesuje go jedynie praktyczne wdrożenie, lepiej dla niego pominąć pierwszą część i zacząć czytać od drugiej.

Jeśli czytelnik ma niezbędną wiedzę i chce zapoznać się wyłącznie z nowościami – lepiej pominąć dwie pierwsze części i od razu przejść do lektury trzeciej.

Mój pogląd na opisane metody i rozwiązania jest w pewnym stopniu jednostronny. Proszę czytelnika o zrozumienie, że nie przedstawiam mojego materiału jako całościowego, obiektywnego dzieła i wyrażam w nim mój punkt widzenia i moje doświadczenia.

Część tekstu stanowi kompromis pomiędzy dokładnością a chęcią wyjaśnienia „ludzkim językiem”, dlatego wprowadzono uproszczenia, które mogą „zaszkodzić uszom” doświadczonego technicznie czytelnika.

1 część. Grunt
W tej części omówię terminologię, główne rodzaje uziemienia i cechy jakościowe urządzenia uziemiające.

A. Terminy i definicje
B. Cel (rodzaje) uziemienia
B1. Uziemienie robocze (funkcjonalne).
B2. Uziemienie ochronne
B2.1. Uziemienie w ramach zewnętrznej ochrony odgromowej
B2.2. Uziemienie jako część systemu ochrony przeciwprzepięciowej (SPD)
B2.3. Uziemienie jako część sieci elektrycznej
B. Jakość uziemienia. Rezystancja uziemienia.
W 1. Czynniki wpływające na jakość uziemienia
B1.1. Powierzchnia styku elektrody uziemiającej z ziemią
B1.2. Opór elektryczny gleby (specyficzny)
O 2. Istniejące normy dotyczące rezystancji uziemienia
O 3. Obliczanie rezystancji uziemienia

A. Terminy i definicje
Aby uniknąć zamieszania i nieporozumień w dalszej historii, zacznę od tego miejsca.
Podam ustalone definicje z aktualnego dokumentu „Zasady budowy instalacji elektrycznych (RUE)” w najnowszym wydaniu (rozdział 1.7 w wydaniu siódmym).
A ja spróbuję „przetłumaczyć” te definicje na „prosty” język.

Grunt- celowe połączenie elektryczne dowolnego punktu sieci, instalacji elektrycznej lub urządzenia z urządzeniem uziemiającym (PUE 1.7.28).
Gleba jest ośrodkiem, który ma właściwość „pochłaniania” prądu elektrycznego. Jest to także pewien „wspólny” punkt w obwodzie elektrycznym, względem którego odbierany jest sygnał.

Zestaw przewodów uziemiających/przewodów uziemiających i przewodów uziemiających (PUE 1.7.19).
Jest to urządzenie/obwód składający się z przewodu uziemiającego i przewodu uziemiającego łączącego ten przewód uziemiający z uziemioną częścią sieci, instalacji elektrycznej lub urządzenia. Można dystrybuować, tj. składają się z kilku wzajemnie odległych przewodów uziemiających.

Na rysunku pokazano to grubymi czerwonymi liniami:

Część przewodząca lub zestaw połączonych ze sobą części przewodzących, które są w kontakcie elektrycznym z ziemią (PUE 1.7.15).
Część przewodząca to metalowy (przewodzący prąd) element/elektroda o dowolnym profilu i konstrukcji (szpilka, rurka, listwa, płyta, siatka, wiadro :-) itp.) umieszczony w ziemi i przez który „płynie” prąd elektryczny do niego z instalacji elektrycznej.
Konfiguracja elektrody uziemiającej (liczba, długość, położenie elektrod) zależy od stawianych jej wymagań oraz zdolności gruntu do „absorbowania” prądu elektrycznego płynącego/„przepływającego” z instalacji elektrycznej przez te elektrody.

Na rysunku pokazano to grubymi czerwonymi liniami:

Rezystancja uziemienia- stosunek napięcia na urządzeniu uziemiającym do prądu płynącego od elektrody uziemiającej do ziemi (PUE 1.7.26).
Rezystancja uziemienia jest głównym wskaźnikiem urządzenia uziemiającego, określającym jego zdolność do wykonywania swoich funkcji i określającym jego ogólną jakość.
Rezystancja uziemienia zależy od powierzchni styku elektrycznego elektrody uziemiającej (elektrod uziemiających) z ziemią („drenaż” prądu) oraz oporności elektrycznej gruntu, w którym ta elektroda uziemiająca jest zamontowana („pochłanianie” prądu). .

Część przewodząca w kontakcie elektrycznym z lokalnym uziemieniem (GOST R 50571.21-2000 klauzula 3.21)
Powtarzam: częścią przewodzącą może być element metalowy (przewodzący prąd) o dowolnym profilu i konstrukcji (szpilka, rurka, listwa, płyta, siatka, wiadro :-) itp.) umieszczony w ziemi i przez który „przepływa” ” do niego prąd elektryczny z instalacji elektrycznej.

Na rysunku pokazano je grubymi czerwonymi liniami:

- „ludowa” nazwa elektrody uziemiającej lub urządzenia uziemiającego, składającego się z kilku elektrod uziemiających (grup elektrod) połączonych ze sobą i zamontowanych wokół obiektu wzdłuż jego obwodu/obrysu.

Na rysunku obiekt jest oznaczony szarym kwadratem pośrodku,
i pętla masy - grube czerwone linie:

Oporność elektryczna gruntu- parametr określający poziom „przewodności elektrycznej” gleby jako przewodnika, czyli jak dobrze prąd elektryczny z elektrody uziemiającej będzie się rozprzestrzeniał w takim środowisku.
Jest to wielkość mierzalna, zależna od składu gleby, jej wielkości i gęstości
bliskość cząstek do siebie, wilgotność i temperatura, stężenie w nim substancji rozpuszczalnych substancje chemiczne(sole, pozostałości kwasowe i zasadowe).

B. Cel (rodzaje) uziemienia
Uziemienie dzieli się na dwa główne typy w zależności od roli, jaką pełni - robocze (funkcjonalne) i ochronne. także w różne źródła podawane są dodatkowe typy, takie jak: „instrumentalny”, „pomiarowy”, „sterujący”, „radiowy”.

B1. Uziemienie robocze (funkcjonalne).
Jest to uziemienie punktu lub punktów znajdujących się pod napięciem części instalacji elektrycznej, wykonywane w celu zapewnienia działania instalacji elektrycznej (nie dla celów bezpieczeństwa elektrycznego) (PUE 1.7.30).

Uziemienie robocze ( kontakt elektryczny z ziemią) służy do normalnego funkcjonowania instalacji elektrycznej lub urządzenia, tj. do pracy w trybie NORMALNYM.

B2. Uziemienie ochronne
Jest to uziemienie wykonywane ze względów bezpieczeństwa elektrycznego (PUE 1.7.29).

Uziemienie ochronne zapewnia ochronę instalacji i urządzeń elektrycznych, a także ochronę ludzi przed skutkami niebezpiecznych napięć i prądów, które mogą wystąpić podczas awarii, nieprawidłowej pracy urządzeń (tj. w trybie AWARYJNYM) oraz podczas uderzeń piorunów.
Uziemienie ochronne służy również do ochrony sprzętu przed zakłóceniami podczas przełączania w sieci zasilającej i obwodach interfejsu, a także przed zakłóceniami elektromagnetycznymi indukowanymi przez pobliskie urządzenia.

Ochronny cel uziemienia można rozważyć bardziej szczegółowo na dwóch przykładach:
jako część zewnętrznej instalacji odgromowej w postaci uziemionego piorunochronu
jako część systemu ochrony przeciwprzepięciowej
jako część sieci elektrycznej obiektu

B2.1. Uziemienie jako część ochrony odgromowej
Piorun to wyładowanie lub inaczej „przebicie”, które następuje OD chmury DO ziemi, gdy w chmurze zgromadzi się ładunek o wartości krytycznej (w stosunku do ziemi). Przykładami tego zjawiska na mniejszą skalę są „przebicie” kondensatora i wyładowanie gazowe w lampie.

Powietrze jest ośrodkiem o bardzo dużej rezystancji (dielektryku), ale wyładowanie je pokonuje, ponieważ ma wielką moc. Ścieżka wyładowania podąża za obszarami o najmniejszym oporze, takimi jak kropelki wody w powietrzu i drzewa. To wyjaśnia korzeniową strukturę pioruna w powietrzu i częste uderzenia pioruna w drzewa i budynki (w tej szczelinie stawiają mniejszy opór niż powietrze).
W przypadku uderzenia w dach budynku, piorun kontynuuje swoją drogę w stronę ziemi, wybierając także miejsca o najmniejszym oporze: mokre ściany, przewody, rury, urządzenia elektryczne – stwarzając tym samym zagrożenie dla ludzi i sprzętu znajdującego się w tym budynku.

Ochrona odgromowa ma na celu odwrócenie wyładowań atmosferycznych od chronionego budynku/obiektu. Wyładowanie atmosferyczne, po drodze najmniejszego oporu, wchodzi do metalowego piorunochronu znajdującego się nad obiektem, następnie wzdłuż metalowych piorunochronów znajdujących się na zewnątrz obiektu (np. na ścianach) schodzi na ziemię, gdzie się w nim rozchodzi (I przypominamy: gleba jest ośrodkiem, który ma właściwość „pochłaniania” w sobie prądu elektrycznego).

Aby ochrona odgromowa była „atrakcyjna” dla pioruna, a także aby zapobiec rozprzestrzenianiu się prądów piorunowych z części piorunochronu (odbiornika i odczepów) do obiektu, jego połączenie z ziemią odbywa się poprzez elektrodę uziemiającą o niskim uziemieniu opór.

Uziemienie w takim systemie jest elementem obowiązkowym, gdyż to właśnie zapewnia całkowite i szybkie przejście prądów piorunowych do ziemi, zapobiegając ich rozprzestrzenianiu się po całym obiekcie.

B2.2. Uziemienie jako część systemu ochrony przeciwprzepięciowej (SPD)
SPD przeznaczony jest do ochrony sprzętu elektronicznego przed ładunkami zgromadzonymi w dowolnej części linii/sieci w wyniku wystawienia na działanie pola elektromagnetycznego (EMF) indukowanego przez pobliską instalację elektryczną o dużej mocy (lub linię wysokiego napięcia) lub pola elektromagnetycznego powstałego bliskie (do setek metrów) wyładowanie piorunowe.

Uderzającym przykładem tego zjawiska jest akumulacja ładunku w miedzianym kablu sieci domowej lub podczas „przesyłania” ładunku między budynkami podczas burzy. W pewnym momencie urządzenia podłączone do tego kabla (karta sieciowa komputera lub port przełącznika) nie są w stanie wytrzymać „wielkości” zgromadzonego ładunku i wewnątrz tego urządzenia następuje awaria elektryczna, niszcząc je (w uproszczeniu).
Aby „odprowadzić” nagromadzony ładunek równolegle do „obciążenia”, na linii przed urządzeniem umieszcza się SPD.

Klasyczny SPD to ogranicznik gazu zaprojektowany dla pewnego „progu” ładunku, który jest mniejszy niż „współczynnik bezpieczeństwa” chronionego sprzętu. Jedna z elektrod tego ogranicznika jest uziemiona, a druga podłączona do jednej z żył linii/kabla.

Po osiągnięciu tego progu następuje wyładowanie wewnątrz iskiernika:-) pomiędzy elektrodami. W rezultacie nagromadzony ładunek jest odprowadzany do ziemi (poprzez uziemienie).

Podobnie jak w przypadku ochrony odgromowej, uziemienie w takim systemie jest elementem obowiązkowym, ponieważ to właśnie zapewnia terminowe i gwarantowane wystąpienie wyładowania w SPD, zapobiegając przekroczeniu poziomu ładunku w linii bezpiecznego dla chronionego sprzętu.

B2.3. Uziemienie jako część sieci elektrycznej
Trzecim przykładem ochronnej roli uziemienia jest zapewnienie bezpieczeństwa ludzi i sprzętu elektrycznego podczas awarii/wypadków.

Najprościej opisać taką awarię to zwarcie przewodu fazowego sieci elektrycznej z korpusem urządzenia (zwarcie w zasilaczu lub zwarcie w podgrzewaczu wody przez czynnik wodny). Osoba, która dotknie takiego urządzenia, wytworzy dodatkowy obwód elektryczny, przez który będzie płynął prąd, powodując uszkodzenia narządów wewnętrznych w organizmie – przede wszystkim system nerwowy i serca.

Aby wyeliminować takie skutki, stosuje się połączenie obudów z przewodem uziemiającym (w celu odprowadzania prądów awaryjnych do ziemi) oraz automatyczne urządzenia zabezpieczające, które w sytuacji awaryjnej wyłączają prąd w ułamku sekundy.

Np. uziemienie wszystkich obudów, szaf i stojaków sprzętu telekomunikacyjnego.

B. Jakość uziemienia. Rezystancja uziemienia.
Aby uziemienie mogło prawidłowo spełniać swoje funkcje, musi posiadać określone parametry/charakterystyki. Jedną z głównych właściwości decydujących o jakości uziemienia jest odporność na przepływ prądu (rezystancja uziemienia), która określa zdolność elektrody uziemiającej (elektrod uziemiających) do przenoszenia prądów dostarczanych do niej z urządzenia do ziemi.
Rezystancja ta ma wartości skończone i w idealnym przypadku ma wartość zerową, co oznacza brak jakiegokolwiek oporu podczas przepuszczania „szkodliwych” prądów (gwarantuje to ich CAŁKOWITĄ absorpcję przez glebę).

Odporność zależy głównie od dwóch warunków:
obszar (S) kontaktu elektrycznego elektrody uziemiającej z ziemią
opór elektryczny (R) samego gruntu, w którym znajdują się elektrody

B1.1. Powierzchnia styku elektrody uziemiającej z ziemią.
Im większa powierzchnia styku elektrody uziemiającej z ziemią, tym większa powierzchnia przejścia prądu z tej elektrody uziemiającej do ziemi (stwarzają się korzystniejsze warunki dla przejścia prądu do ziemi). Można to porównać do zachowania koła samochodu podczas skręcania. Wąska opona ma mały obszar styka się z asfaltem i może z łatwością zacząć się po nim ślizgać, „wprowadzając” samochód w poślizg. Szeroka opona, a nawet trochę płaska, ma znacznie większą powierzchnię styku z asfaltem, zapewniając niezawodną przyczepność, a co za tym idzie, niezawodną kontrolę ruchu.

Powierzchnię styku elektrody uziemiającej z ziemią można zwiększyć albo zwiększając liczbę elektrod, łącząc je ze sobą (dodając pola kilku elektrod), albo zwiększając rozmiar elektrod. W przypadku stosowania pionowych elektrod uziemiających ta druga metoda jest bardzo skuteczna, jeśli głębokie warstwy gleby mają niższy opór elektryczny niż górne.

B1.2. Opór elektryczny gleby (specyficzny)
Przypomnę: jest to wielkość określająca, jak dobrze gleba przewodzi przez siebie prąd. Im mniejszy opór ma gleba, tym skuteczniej/łatwiej „pochłonie” prąd z elektrody uziemiającej.

Przykładami gleb dobrze przewodzących prąd są słone bagna lub bardzo wilgotna glina. Doskonały środowisko naturalne do przepływu prądu - woda morska.
Przykładem „złej” gleby do uziemienia jest suchy piasek.
(Jeśli jesteś zainteresowany, możesz zobaczyć urządzenia uziemiające użyte w obliczeniach).

Wracając do pierwszego czynnika i sposobu zmniejszania rezystancji uziemienia w postaci zwiększania głębokości ułożenia elektrody, można powiedzieć, że w praktyce w ponad 70% przypadków gleba na głębokości większej niż 5 metrów ma kilkukrotnie niższa oporność elektryczna niż powierzchnia, ze względu na wyższą wilgotność i gęstość. Często spotykane wody gruntowe które zapewniają glebie bardzo niski opór. Uziemienie w takich przypadkach jest bardzo wysokiej jakości i niezawodne.

O 2. Istniejące normy dotyczące rezystancji uziemienia
Ponieważ nie można osiągnąć idealnego (zerowego oporu rozprzestrzeniania), cały sprzęt elektryczny i urządzenia elektroniczne są tworzone w oparciu o pewne znormalizowane wartości rezystancji uziemienia, na przykład 0,5, 2, 4, 8, 10, 30 lub więcej omów.

Dla orientacji podam następujące wartości:
dla podstacji o napięciu 110 kV rezystancja przepływu prądu nie powinna przekraczać 0,5 oma (PUE 1.7.90)
Podczas podłączania sprzętu telekomunikacyjnego uziemienie powinno zwykle mieć rezystancję nie większą niż 2 lub 4 omy
do niezawodnej pracy odgromników gazu w urządzeniach zabezpieczających napowietrzne linie komunikacyjne (np. sieć lokalna w oparciu o kabel miedziany lub kabel o częstotliwości radiowej), rezystancja uziemienia, do którego są podłączone (ograniczniki), nie powinna przekraczać 2 omów. Istnieją przypadki, w których wymagane jest 4 omy.
przy źródle prądu (na przykład podstacji transformatorowej) rezystancja uziemienia nie powinna przekraczać 4 omów przy napięciu liniowym 380 V trójfazowego źródła prądu lub 220 V jednofazowego źródła prądu (PUE 1,7 .101)
uziemienie stosowane do podłączenia piorunochronów powinno mieć rezystancję nie większą niż 10 omów (RD 34.21.122-87, pkt 8)
dla domów prywatnych, z podłączeniem do sieci elektrycznej 220 Volt / 380 Volt:
w przypadku korzystania z układu TN-C-S konieczne jest posiadanie uziemienia lokalnego o zalecanej rezystancji nie większej niż 30 Ohm (kieruję się PUE 1.7.103)
w przypadku korzystania z systemu TT (izolującego uziemienie od przewodu neutralnego źródła prądu) i stosowania wyłącznika różnicowoprądowego (RCD) o prądzie roboczym 100 mA konieczne jest lokalne uziemienie o rezystancji nie większej niż 500 omów ( UEP 1.7.59)

O 3. Obliczanie rezystancji uziemienia
Aby pomyślnie zaprojektować urządzenie uziemiające, które ma wymaganą rezystancję uziemienia, zwykle stosuje się standardowe konfiguracje uziemienia i podstawowe wzory do obliczeń.

Konfigurację elektrody uziemiającej dobiera zwykle inżynier na podstawie swojego doświadczenia i możliwości jej (konfiguracji) zastosowania w konkretnym obiekcie.

Wybór wzorów obliczeniowych zależy od wybranej konfiguracji uziemienia.
Same wzory zawierają parametry tej konfiguracji (na przykład liczbę elektrod uziemiających, ich długość, grubość) oraz parametry gruntu konkretnego obiektu, w którym będzie zlokalizowana elektroda uziemiająca. Na przykład dla pojedynczej elektrody pionowej wzór ten będzie wyglądał następująco:

Dokładność obliczeń jest zwykle niska i znowu zależy od gleby - w praktyce rozbieżności w praktycznych wynikach występują niemal w 100% przypadków. Wynika to z jej dużej heterogeniczności (gleby): zmienia się nie tylko w głębokości, ale także w obszarze - tworząc trójwymiarową strukturę. Istniejące wzory na obliczanie parametrów uziemienia z trudem radzą sobie z jednowymiarową niejednorodnością gruntu, a obliczenia w strukturze trójwymiarowej wymagają ogromnej mocy obliczeniowej i wymagają niezwykle dużego przeszkolenia operatora.
Ponadto, aby stworzyć dokładną mapę gleby, konieczne jest wykonanie dużej ilości prac geologicznych (na przykład dla obszaru 10 * 10 metrów konieczne jest wykonanie i analiza około 100 dołów o głębokości do 10 metrów long), co powoduje znaczny wzrost kosztów projektu i najczęściej nie jest możliwe.

W świetle powyższego obliczenia są prawie zawsze środkiem obowiązkowym, ale orientacyjnym i zwykle przeprowadza się je na zasadzie osiągnięcia rezystancji uziemienia „nie większej niż”. Do wzorów wstawia się średnie wartości rezystywności gruntu lub ich największe wartości. Zapewnia to „margines bezpieczeństwa” i w praktyce wyraża się w oczywiście niższych (niższe oznacza lepsze) wartości rezystancji uziemienia niż oczekiwano podczas projektowania.

Budowa elektrod uziemiających
Przy budowie elektrod uziemiających najczęściej stosuje się pionowe elektrody uziemiające. Wynika to z faktu, że elektrody poziome są trudne do zakopania na dużej głębokości, a przy małej głębokości takich elektrod ich rezystancja uziemienia znacznie wzrasta (pogorszenie głównej charakterystyki) w okres zimowy wskutek zamarznięcia wierzchniej warstwy gleby, co prowadzi do dużego wzrostu jej rezystywności elektrycznej.

Jakość elektrod pionowych jest prawie zawsze stalowe rury, szpilki/pręty, narożniki itp. standardowe wyroby walcowane o dużej długości (ponad 1 metr) przy stosunkowo małych wymiarach poprzecznych. Wybór ten wynika z możliwości łatwego wgłębienia takich elementów w ziemię, w przeciwieństwie do np. płaskiej blachy.

Więcej szczegółów na temat budowy w kolejnych częściach.

Aleksiej Rozhankov, specjalista techniczny.

Przygotowując ten artykuł, korzystaliśmy z następujące materiały:
Przepisy dotyczące instalacji elektrycznych (PUE), część 1.7 ze zmianami wydanymi siódmym wydaniem
GOST R 50571.21-2000 (IEC 60364-5-548-96)
Urządzenia uziemiające i układy wyrównywania potencjału elektrycznego w instalacjach elektrycznych zawierających urządzenia przetwarzające informacje (Google)
Instrukcja montażu ochrony odgromowej budynków i budowli RD 34.21.122-87
Publikacje na stronie internetowej „ ”
Własne doświadczenie i wiedza

Uziemienie jest jednym z głównych czynników zapewniających ochronę przed porażeniem prądem. Zgodnie z rozdziałem 1.7 PUE wszystkie systemy uziemiające instalacje elektryczne można podzielić na dwie grupy:

• systemy z solidnie uziemiony punkt neutralny zalicza się do nich system uziemień TN (który z kolei dzieli się na systemy TN-C, TN-C-S, TN-S) oraz system uziemień TT
• systemy z izolowany neutralny Należą do nich system uziemienia IT

Pierwsza litera skrótu wskazuje charakter uziemienia źródła zasilania, a druga - charakter uziemienia otwartych części przewodzących odbiornika mocy:

• T (z francuskiego terre - ziemia) - uziemiony;
• N (z francuskiego neutralny - neutralny) - połączenie z punktem neutralnym źródła zasilania (uziemienie);
• I (z francuskiego isolé - izolowany) - izolowany od uziemienia.

W artykule znajdują się także następujące skróty:

• N - funkcjonalny (roboczy) zero - przewód neutralny służący do podłączenia odbiornika elektrycznego.
• PE – zero ochronne – przewód ochronny przeznaczony do uziemiania obudów urządzeń elektrycznych.
• PEN jest przewodnikiem łączącym w sobie funkcje neutralnego przewodu ochronnego i neutralnego przewodu roboczego.

Teraz szczegółowo przeanalizujemy wymienione typy systemów uziemiających.

2. System uziemienia TN

układ TN to system, w którym przewód neutralny źródła zasilania jest solidnie uziemiony, a otwarte części przewodzące instalacji elektrycznej są połączone z solidnie uziemionym punktem neutralnym źródła zasilania za pomocą neutralnych przewodów ochronnych (pkt 1.7.3. PUE).

Jak już napisano powyżej, system TN dzieli się na następujące systemy (podsystemy): TN-C, TN-C-S, TN-S.

2.1 System uziemienia TN-C

System TN-C jest systemem TN, w którym zerowy przewód ochronny i zerowy przewód roboczy są połączone w jeden przewód na całej jego długości. Oznacza to, że w tym systemie stosuje się wspólny przewód PEN, który służy zarówno do łączenia odbiorników elektrycznych, jak i do uziemiania ich otwartych części przewodzących (obudów).

Schemat systemu uziemienia TN-C:

Jak widać na schemacie, w tym systemie obudowy przewodzące prąd urządzeń elektrycznych są uziemione, jest to konieczne, aby w przypadku zwarcia przewodu fazowego z obudową odbiornika elektrycznego na skutek jego pęknięcia lub uszkodzenia izolacji następuje zwarcie, które z kolei prowadzi do aktywacji urządzeń ochronnych () i wyłączenia napięcia.

Główną wadą układu TN-C jest utrata funkcji ochronnych w przypadku przepalenia (przerwania) przewodu PEN, podczas gdy na zneutralizowanym korpusie urządzenia elektrycznego może powstać zagrażający życiu potencjał elektryczny.

Ze względu na niewystarczający stopień ochrony system ten nie jest obecnie stosowany, choć nadal spotykany jest w starszych budynkach. Podczas rekonstrukcji starych budynków system uziemiający TN-C zastępuje się systemem TN-C-S lub TN-S.

2.2 System uziemienia TN-C-S

SystemTN-C-S to układ TN, w którym funkcje neutralnego przewodu ochronnego i neutralnego przewodu roboczego są połączone w jednym przewodzie w jego części, zaczynając od źródła zasilania. Innymi słowy, w tym systemie występuje przewód PEN, który w pewnej części tego układu jest podzielony na przewód neutralny roboczy (przewód N) i neutralny ochronny (przewód PE).

Schemat układu uziemiającego TN-C-S:

System ten jest bardziej niezawodny i zapewnia wyższy poziom bezpieczeństwa elektrycznego niż system TN-C, dodatkowo system TN-C-S zapewnia ochronę, a jego instalacja jest nieco droższa niż system TN-C.

System ten ma jednak także istotną wadę – w przypadku uszkodzenia przewodu PEN na odcinku sieci pomiędzy źródłem prądu a budynkiem, na wszystkich obudowach urządzeń elektrycznych podłączonych do przewodu PE pojawi się zagrażający życiu potencjał elektryczny.

Aby zapobiec takiemu rozwojowi zdarzeń w systemie TN-C-S, przewód PEN jest ponownie uziemiany, jak pokazano na schemacie.

Ze względu na niski koszt systemu TN-C-S i jego dobre właściwości ochronne, system ten jest obecnie szeroko stosowany.

Możesz zobaczyć szczegółowe instrukcje dotyczące instalacji uziemienia w prywatnym domu za pomocą systemu TN-C-S.

2.3 System uziemienia TN-S

SystemTN-S jest systemem TN, w którym na całej długości oddzielone są zerowy przewód ochronny i zerowy przewód roboczy.

System uziemienie TN-S schemat:

System ten zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwo, ponieważ eliminuje możliwość powstania niebezpiecznego potencjału elektrycznego na obudowach urządzeń elektrycznych w przypadku uszkodzenia linii zasilającej.

Jednak system TN-S nie rozpowszechnił się ze względu na jego główną wadę - wysoki koszt, co wynika z konieczności podłączenia konsumenckich instalacji elektrycznych do źródła zasilania pięcioma przewodami dla połączenia trójfazowego lub trzema przewodami dla pojedynczego -połączenie fazowe, podczas gdy krajowa energetyka koncentruje się na czteroprzewodowych obwodach zasilania trójfazowego, oznacza to, że decydując się na podłączenie w systemie TN-S, podłączenie do istniejących sieci zasilanie będzie niemożliwe, dla takiego połączenia konieczne będzie poprowadzenie oddzielnej linii pięcioprzewodowej od źródła zasilania (podstacji transformatorowej).

3. System uziemienia TT

System TT to system, w którym przewód neutralny źródła zasilania jest solidnie uziemiony, a dostępne części przewodzące instalacji elektrycznej są uziemione za pomocą urządzenia uziemiającego, które jest elektrycznie niezależne od solidnie uziemionego przewodu neutralnego źródła.

Schemat systemu uziemienia TT:

Zgodnie z pkt. 1.7.59. Zasilanie PUE instalacji elektrycznych zgodnie z systemem TT, dozwolone tylko w przypadkach, gdy w systemie obowiązują warunki bezpieczeństwa elektrycznegoTN nie można zapewnić. Ponadto w takich instalacjach elektrycznych należy to wykonać automatyczne wyłączanie zasilanie z obowiązkowym użyciem RCD. W takim przypadku musi być spełniony następujący warunek:

R A I a ≤ 50 V,

Gdzie I A— prąd roboczy urządzenie ochronne; R A- całkowita rezystancja przewodu uziemiającego i przewodu uziemiającego, w przypadku stosowania RCD do ochrony kilku odbiorników elektrycznych - przewód uziemiający najbardziej oddalonego odbiornika elektrycznego.

Do montażu „uziemienia” w budynkach mieszkalnych i pomieszczenia przemysłowe Stosuje się różne rodzaje przewodów i zasady instalowania konstrukcji zabezpieczających. Systemy uziemiające dla instalacji elektrycznych TN (podtypy TN S, TN C S), TT i IT mogą być stosowane zarówno w domach prywatnych, jak i mieszkaniach.

Rodzaje

Oznaczenie wszystkich systemów jest rozszyfrowane w następujący sposób:

• Pierwsza litera (domyślnie t) oznacza zasadę działania źródła prądu;
• Druga litera (N, T, I) określa zasadę uziemienia i ochrony otwartych części różnych gniazdek elektrycznych. Oznaczenie to jest skrótem przyjętym w skali międzynarodowej.

Klasyfikacja systemów uziemiających i ich opis dla gałęzi uziemiających:

1. N – zasada zerowania poprzez podłączenie do przewodu neutralnego;
2. T – obwód jest uziemiony;
3. I – izolowany kran, tj. sprzęt elektryczny nie ma otwartych styków. Stosowane jest głównie do ochrony zakładów produkcyjnych.

Również nowoczesne parametry GOST wprowadziły taką koncepcję, jak neutralny przewód uziemiający (stosowany w systemach o napięciu do 1000 V). Może to być N - po prostu zero, PE - masa, PEN - masa połączona z zerem.

Zasada działania każdego określonego systemu jest inna, dlatego PUE nie pozwala na użycie pewne rodzaje uziemienie ochronne do czasu spełnienia wymagań określonych sieci elektryczne.

Zamiar

Rozważmy opis działania i schematy każdego z zastosowanych systemów uziemiających.

TN to system, w którym przewód neutralny jest solidnie uziemiony i do niego podłączone są wszystkie pozostałe gniazdka elektryczne. Osobliwością tego schematu jest to, że aby go wdrożyć, w pobliżu transformatora instalowany jest specjalny reaktor, który gasi łuk pojawiający się w okablowaniu.

System ten występuje w dwóch odmianach: TN-C i TN-CS. TN-C charakteryzuje się tym, że do ochrony układu zasilania stosuje się jeden odczep kombinowany, łączący przewód neutralny i uziemiający. Przewodnik ten jest najczęściej stosowany w obszarach mieszkalnych, przemysłowych itp. Ma swój własny zalety i wady:

1. Zaletami są prostota i wszechstronność montażu. Urządzenie takiego uziemienia można łatwo wykonać własnymi rękami;
2. Ale znaczącą wadą jest brak oddzielnego przewodu uziemiającego. W apartamentowiec taki system może być nie tylko nieskuteczny, ale także niebezpieczny. Ponadto, gdy odsłonięte przewody znajdują się pod napięciem, mogą spowodować porażenie prądem. Aby temu zapobiec, wielu właścicieli osobno organizuje neutralizację sieci;
3. Przed instalacją wymagane jest wstępne obliczenie przekroju przewodu;
4. Przy stosowaniu tej techniki nie można przeprowadzić wyrównania potencjałów;
5. Stosowany jest głównie do uziemiania domków letniskowych, starych mieszkań lub domów prywatnych. Jest stosowany bardzo rzadko w nowoczesnych, nowych budynkach, ponieważ technologia nie jest odpowiednia ze względu na jego właściwości techniczne.

W porównaniu z nim TN-CS jest bezpieczniejszy do użytku domowego. Składa się z dwóch przewodów: uziemiającego i neutralnego. Jeśli instalujesz okablowanie w nowym domu, zalecamy zwrócenie uwagi na tę osobną opcję, jest ona idealna dla nowych zasobów mieszkaniowych.

Rozciąga się od samej podstacji transformatorowej, gdzie jest bezpośrednio uziemiona. Z tego powodu podczas instalacji możesz napotkać wiele problemów. Ponadto projekt techniczny i wymagania PUE wymagają zastosowania do jego realizacji drutu trzyżyłowego lub pięciożyłowego.

Aby uprościć montaż uziemienia, opracowano system, który łączy w sobie zalety i upraszcza wady dwóch poprzednich. To jest TN-C-S. Tutaj podobnie jak w TNC jest przewód neutralny, który zwiększa rezystancję podczas upływu, ale podobnie jak TNS jest on oddzielny. Dzięki temu zapewnia natychmiastową reakcję RCD w sytuacji awaryjnej.

Nie wymaga stosowania drogiego drutu pięciożyłowego i można go instalować w dowolnych budynkach i dla różnych przekrojów przewodów. Należy zauważyć, że uziemienie odbywa się za pomocą pionów przy wejściu, dlatego należy najpierw uzyskać pozwolenie od dostawcy energii elektrycznej. Wadą jest również to, że w przypadku pęknięcia kabla uziemiającego otwarte gałęzie pionów mogą znajdować się pod wysokim napięciem.

Obwód stałego uziemienia i instalacji odgromowej TT jest solidnie uziemiony i całkowicie izolowany. Wykorzystuje specjalne adaptery neutralne do łączenia otwartych odgałęzień instalacji elektrycznych lub komunikacyjnych. Zasada jego działania jest bardzo prosta, jednak w przypadku domu czy mieszkania jest niepraktyczna. Mówiąc prościej, metalowy kołek wbija się w ziemię w pobliżu budynku i podłącza do gniazdek. Sprzęt jest podłączony do takiego obwodu. Instalacja takiego systemu jest dozwolona tylko w małych pomieszczeniach niemieszkalnych, powiedzmy w łaźni, MAF i innych budynkach. Może być również stosowany do oświetlenia lub lokalnego ogrzewania (szklarnia, inkubator). Wersję profesjonalną można zobaczyć u firmy Zandz.

Główną zaletą tej metody prętowej jest jej mobilność. Jeśli to konieczne, cała zawartość tego konstrukcja modułowa zostaje ono po prostu przeniesione w inne miejsce, czego nie da się zrobić z żadną inną „ziemią”. Jest to bardzo wygodne, jeśli trzeba wymienić, przetestować, sprawdzić lub naprawić stały system.

Aplikacją systemu informatycznego zajmują się głównie różne laboratoria lub organizacje medyczne. Instalacja odbywa się za pomocą przewodu neutralnego, który jest odizolowany od uziemienia. W tym przypadku czasami stosuje się go tam, gdzie masę łączy się poprzez dołączenie przewodu neutralnego do urządzeń o bardzo dużej rezystancji. Jej wykonanie techniczne zapewnia prawie całkowity brak różnych pól magnetycznych, prądów wirowych i innych wad innych systemów uziemiających. Podobny zestaw (Galmar i inne) można kupić i używać do celów domowych, ale jest on dość drogi. Jego koszt waha się od 50 do kilkuset dolarów (cena zależy od długości systemu).

Wideo: uziemienie i uziemienie

Specyfikacja techniczna

Każdy system ma pewne wymagania, są one opisane w odpowiednich GOST, więc osobno porozmawiamy tylko o ogólnych cechach:

1. Każde uziemienie wymaga RCD;
2. Nie podłączaj uziemienia do urządzeń komunikacyjnych ani innych gniazd publicznych;
3. Aby zainstalować systemy stacjonarne, można użyć pętli uziemiającej; oddzielny kołek (jak w pręcie) jest zabroniony;
4. Przed rozpoczęciem prac elektrycznych należy skonsultować się ze specjalistą. Ponadto może być konieczne uzyskanie pozwolenia na ich prowadzenie.

Schemat ten stosowany jest od lat 40. XX wieku. Po raz pierwszy zastosowano go w krajach europejskich, gdzie jest używany do dziś. My w Rosji stoimy teraz przed dokładnie tym samym zadaniem. Zadanie to jest następujące: przy projektowaniu i instalowaniu okablowania w nowych obiektach w sieciach jednofazowych wymagane jest zastosowanie linii kablowych z trzema przewodami (przewód fazowy, neutralny i PE); w przypadku sieci z trzema fazami taki kabel musi mieć pięć żyły robocze (fazy A, B, C, neutralny i PE). Wszystko musi zaczynać się od źródła energii aż do ostatniego gniazdka odbiorcy. Innymi słowy, taki system uziemiający ma dwa przewody neutralne (roboczy i ochronny).

Takie wymagania nie są pustym frazesem: takie zalecenia, zalecające przejście od uziemienia zgodnie ze schematem TN-C do systemu TN-S lub TN-C-S, są określone w dobrze znanym dokumencie zwanym PUE (w paragrafie 1.7 0,132). Szybkie przejście na ten system jest niemożliwe ze względu na wysoki koszt i wysoki koszt takiego systemu.

Zalety

Oto zalety tego schematu uziemienia:

1. Nie ma potrzeby monitorowania stanu pętli masy;
2. Wyraźnie wyższa niezawodność i bezpieczeństwo systemu w porównaniu do innych;
3. System ten pozwala także na użycie karabinów automatycznych w celu zwiększenia bezpieczeństwa;
4. Taki system prawie całkowicie eliminuje pojawianie się zakłóceń o wysokiej częstotliwości w liniach energetycznych konsumentów.

Jest tylko jedna wada - wysoki koszt przebudowy.

Spróbuję jaśniej wyjaśnić niezwykłość tego przejścia. Aby się tego dowiedzieć, należy spojrzeć na jego obwód elektryczny. Przypomina to tradycyjną opcję zasilania, w której oprócz przewodów fazowych znajduje się również przewód zerowy, z tą ogromną różnicą, że nie wymaga dodatkowego uziemienia ani na linii „N”, ani na „PE”. ”, ale odbywa się to tylko na pierwszym źródle prądu. Wszystko to umożliwia rozdzielenie funkcji operacyjnych i ochronnych na różne szyny zasilające. Taki schemat staje się bardzo istotny przy całkowitym braku kontroli nad stanem ochronnych obwodów uziemiających.

System ten stał się głównym działającym systemem uziemiającym stosowanym w budynkach zawierających sprzęt informatyczny i telekomunikacyjny. System ten zapewnia całkowity brak prądów wstecznych w przewodzie PE, co znacznie zmniejsza możliwość wystąpienia zakłóceń typu elektromagnetycznego. Podczas pracy systemu należy jedynie upewnić się, że zachowana jest tożsamość przewodów PE i N. Aby zminimalizować zakłócenia, najlepiej jest mieć wbudowany (lub podłączony) TP.

Budynki, w których znajdują się lub mogą zostać zainstalowane znaczne ilości sprzętu do przetwarzania informacji lub innego sprzętu wrażliwego na zakłócenia, wymagają specjalnej kontroli przewodów ochronnych i roboczych przewodów zerowych wychodzących z punktu zasilania, aby zapobiec lub zminimalizować zakłócenia elektromagnetyczne wpływy. W żadnym wypadku nie należy łączyć tych przewodów, w przeciwnym razie prąd obciążenia, zwłaszcza przetężenie występujące podczas zwarcia jednofazowego, będzie płynął oprócz neutralnego przewodu roboczego wzdłuż zera ochronnego i doprowadzi do zakłóceń.

Wreszcie warto o tym rozmawiać. Faktem jest, że to oni zapewniają podłączenie sprzętu do elektrod uziemiających. Jeżeli wymagane jest uziemienie bezpośrednie, montuje się je pod specjalną nakrętką. W gniazdku takie połączenie odbywa się za pomocą specjalnych „ostrzy uziemiających”. Standardowe gniazda europejskie różnią się od starych „Sowdepow” średnicą gniazda i obecnością specjalnych „noży uziemiających”.

Wniosek

Z tego widzimy, że taki system uziemiający jest znacznie bardziej niezawodny niż inne. Z tego powodu w Rosji pojawia się kwestia stopniowego przejścia do tego konkretnego schematu uziemienia. Mam nadzieję, że jasno wyjaśniłem istotę i zasady działania systemu uziemiającego TN-S i nikt nie będzie miał pytań co do jego przydatności, bezpieczeństwa i konieczności przejścia na niego całej Rosji.

Tryby uziemienia neutralnego w sieciach 0,4 kV

• T (terre 13 uziemiony) 13 uziemiony;
• N (neutralny 13 neutralny) 13 jest podłączony do neutralnego źródła;
• I (izolacja) 13 izolowana.

• TN 13 przewód neutralny źródła jest solidnie uziemiony, obudowy urządzeń elektrycznych są podłączone do przewodu neutralnego;
• Obudowy źródła neutralnego i urządzeń elektrycznych TT 13 są solidnie uziemione (uziemienie może być oddzielne);
• IT 13 przewód neutralny źródła jest izolowany lub uziemiany za pomocą urządzeń lub urządzeń o dużej rezystancji, obudowy urządzeń elektrycznych są solidnie uziemione.

• Zerowe przewody robocze i ochronne TN-C 13 są połączone (C 13 to pierwsza litera angielskiego słowa połączonego 13 łącznie). Połączony przewód neutralny nazywa się PEN od pierwszych liter języka angielskiego. słowa uziemienie ochronne neutralny 13 uziemienie ochronne, neutralny;
• TN-S 13 neutralny przewód roboczy N i neutralny przewód ochronny PE są oddzielone (S 13 to pierwsza litera angielskiego słowa oddzielone 13 oddzielnie);
• Neutralne przewody robocze i ochronne TN-C-S 13 łączy się na czołowych odcinkach sieci w przewód PEN, a następnie dzieli na przewody N i PE.

• bezpieczeństwo elektryczne (ochrona przed porażeniem prądem);
• bezpieczeństwo przeciwpożarowe (prawdopodobieństwo pożaru w wyniku zwarcia);
• nieprzerwane zasilanie odbiorców;
• ochrona przeciwprzepięciowa i izolacyjna;
• kompatybilność elektromagnetyczna (w normalnej pracy i podczas zwarć);
• uszkodzenie sprzętu elektrycznego na skutek zwarć jednofazowych;
• projektowanie i eksploatacja sieci.

SIEĆ TN-C

SIEĆ TN-S

SIEĆ TN-C-S

SIEĆ TT

SIEĆ IT

Wniosek