системы заземления в сетях 0.4 кВ, обозначения, виды, сравнение

[samsony1]

Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения систем заземления:
система TN - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника по­средством нулевых защитных проводников;
система TN-С - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении (рис. 1.7.1);

система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении (рис. 1.7.2);

система TN-C-S - система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания (рис. 1.7.3);

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 (рис. 1.7.4);

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 (рис. 1.7.5).


источник ->ПУЭ 7

[samsony1]

Обозначение систем заземления в сетях 0,4 кВ

Первая буква - состояние нейтрали источника питания относительно земли:
Т - заземленная нейтраль;
I - изолированная нейтраль. 

Вторая-буква - состояние открытых проводящих частей относительно земли:
Т - открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;
N - открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Последующие (после N) буквы - совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
S - нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены;
С - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник);
N - нулевой рабочий (нейтральный) проводник;
РЕ - защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);
PEN - совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники

источник ->ПУЭ 7

[samsony1]

Плюсы системы защитного заземления ТТ:

Электробезопасность не зависит от состояния питающих линий. За счет обязательной, по мимо штатных автоматов, защиты всех цепей дифзащитой, электрическая цепь моментально обесточивается при появлении малейшего тока утечки с фазного и даже нейтрального провода на землю. Это позволяет заблаговременно избежать косвенного поражения электрическим током, пожара, выявить неисправности в проводке и оборудовании которые визуально еще не видны и соответственно избежать разрушений от которых не защищают системы защитного заземления TN в которых по нормам допускается некоторые линии запитывать без дифзащиты. Дифзащита всех линий в некоторой степени обеспечивает безопасность если не исправны или отсутствуют СУП, ДСУП, контур заземления здания, СВП, что в индивидуальных домах сплошь и рядом, а так же обеспечивается защита от прямого прикосновения от которого в линиях без дифзащиты, что допускается нормами для некоторых линий в системах TN, вообще не защищают автоматы. Так же только дифзащита обеспечивает защиту от поражения током при не контакте желто-зеленого защитного провода, например из-за отогнувшихся или окислившихся защитных контактов розетки, а так же если обрыв произойдет в кабеле возле вилки или корпуса электроприбора. Такая неисправность защитного желто-зеленого провода может долго оставаться не замеченной, от такой неисправности более-менее защищает только дифзащита.

Незначительный ток через заземляющее устройство в нормальном состоянии, благодаря чему малы магнитные излучения, коррозия заземляющего устройства и предъявляются менее жесткие требования к сопротивлению заземляющего устройства, которое должно быть

Rзу = Vпр * Aзащ,

где Rзу - сумма сопротивлений заземляющего устройства и защитного проводника до самого дальнего потребителя,
Vпр - допустимое безопасное напряжение прикосновения в зависимости от типа помещения согласно ПУЭ,
Aзащ - номинал уставки УЗО.

Это позволяет, если не сплошной сухой песок, при установке 2-х ступенчатой дифзащиты в системе ТТ с указанными на схеме уставками, сделать в кустарных условиях бюджетное заземляющее устройство из одного штыря с требуемыми, для надежного срабатывания дифзащиты, параметрами даже без проведения измерений сопротивления заземления.

Это обязательный минимум для надежной защиты от косвенного прикосновения посредством дифзащиты. Я настоятельно рекомендую делать контур заземления, а не ограничиваться одним штырем надеясь только на дифзащиту!

Недостаток системы защитного заземления ТТ:

В системе ТТ дифзащита является основной и обязательной защитой от косвенного прикосновения. Аппарат дифзащиты это сложное электромеханическое, а порой и электронное, устройство и соответственно его надежность хуже чем у автомата.

При не благоприятных обстоятельствах, одновременном отказе дифзащиты и пробое фазы на заземленную открытую токопроводящую поверхность электроприбора, последний и остальные подключенные, через проводники системы защитного заземления, открытые токопроводящие поверхности окажутся под опасным напряжением сети, так как автомат защищающий цепь поврежденного электроприбора не сработает из-за недостаточной величины тока короткого замыкания в цепи фаза-земля. В этом случае единственной защитой будут СУП, ДСУП, контур заземления дома, СВП, которые в большинстве случаев из-за не компетенции мастеров не делаются. Или не делаются из-за недостатка денег или не понимания что одной из основных концепций электробезопасности является уравнивание, выравнивание потенциалов, ну или из-за банального жлобства и экономии на собственной безопасности и безопасности своих близких.

Поэтому нужно подстраховаться и обязательно делать в системе ТТ, как минимум, двухступенчатую дифзащиту, то есть чтоб к любому потребителю питание проходило через два аппарата дифзащиты, с уставками не более 30 мА что практически должно исключить этот недостаток системы ТТ, так как одновременный отказ двух последовательно включенных УЗО почти невозможен. В последнее время из-за появившихся сообщений в интернете про отказы УЗО, включая брендов, я придерживаюсь мнения что для ТТ лучше трехступенчатая дифзащита, 100 мА S -> 30 мА (S) -> 10 мА.

Так же из-за того что в системе ТТ основную защиту осуществляет дифзащита, требуется её защита от импульсных перенапряжений, особенно при воздушном вводе. Для этого в первую очередь нужно обратится к электрикам обслуживающим ВЛ чтоб они сделали, если нет, повторное заземление на столбе ответвления к дому и на 2-х ближайших столбах, а также обратится к специалистам чтоб установили защиту от импульсных перенапряжений УЗИП. Продавцы и официальные дилеры специалистами не являются, максимум хорошо могут проконсультировать по ценам УЗИП! Установка УЗИП так же защитит от импульсных перенапряжений все электроприборы

[samsony1]

Когда применяют систему TT?
 
Сейчас она еще не стала обыденной – в ПУЭ для сетей с глухим заземлением нейтрали рекомендуется система TN. Там тоже есть разные варианты, но объединяет их характерная черта: общее заземление нейтрали трансформатора и электрооборудования у потребителей, т.е. контуры объединены. Причина проста: так проще организовать защиту при подключении к сетям новых потребителей – не надо на каждом объекте заземление делать.

Но если система TN явно не обеспечит должного уровня безопасности, делают TT. Чаще всего этот вариант востребован при электропитании по открытым кабелям (по воздуху), когда состояние линий из рук вон плохое, особенно если они временные. Это явный риск повреждения заземлителя, т.е. возможно нарушение контакта заземления на подстанции с потребителями. Как следствие, если случится пробой изоляции, при касании электроприборов напряжение электротока окажется как в рабочем режиме конкретной сети. Неудивительно, что система TT популярна для обеспечения безопасности объектов с временным электропитанием – к примеру, строительных площадок.

Уже который год наблюдается рост строительства частного жилья. И в моде всяческая автономия – своя канализация, скважина и прочее. Но личное заземление электросети – удовольствие и недешевое, и трудоемкое. Не всякий домовладелец может себе позволить строительство заземляющего устройства, чтобы оно соответствовало всем действующим правилам. А еще систему предварительно должны спроектировать квалифицированные специалисты, выбрать и установить автоматическую защиту (УЗО). А в довершение эксплуатацию готового контура придется согласовывать с электроснабжающей организацией – или строить собственную электростанцию.

[samsony1]

Недостатки системы заземления TN-C

Действительно, к недостаткам зануления можно отнести слудующее:
1. зануление является достаточно грубым видом защиты и предназначено только для защиты от повреждения изоляции типа замыкание на корпус, но не защищает от
повреждения кабелей, розеток и т.п. — т.е от частичного ухудшения сопротивления изоляции, когда защита еще не срабатывает, но уже могут протекать токи утечки опасной для человека величины;
2. сложность и пожароопасность испытаний системы зануления для реальных параметров аппаратов (перегрузка сети и выработка ресурса аппаратуры защиты) и проводников (измерение сопротивления цепи фаза — ноль), отсутствие встроенных в систему устройств проверки её работоспособности;
3. плохие эксплуатационные качества системы (использование “жучков” или способных “отказать” дешевых автоматических выключателей, неправильный выбор сечения нулевого защитного проводника, плохое качество контактов) ведёт к отказам системы защиты (увеличивает пожарную опасность режима) или её неселективной работе (подчас раньше, чем периферийные, срабатывает более надежный, но и дорогой групповой автоматический выключатель, отключающий несколько групп электроприёмников);
4. при отказе системы защиты все соединенные с нейтралью источника корпуса исправных электроприёмников окажутся под действием вынесенных потенциалов от неисправных потребителей и т.д.;
5. отсутствие в большинстве зданий старой постройки трехжильной проводки;
использование в части зданий в качестве устройств защиты от токов КЗ предохранителей, устанавливаемых в рассечку обоих проводов питающей сети (что недопустимо).

Основным же органическим недостатком такой системы защиты является невозможность действенного контроля за системой защиты со стороны органов надзора. Появление в системе одной некорректной защиты – неисправной или неверно настроенной системы зануления, или, что еще опаснее – выполнение одного случая заземления корпуса без выполнения зануления – может привести к появлению на корпусах всех зануленных и вполне исправных электроприемников опасного потенциала при неисправности в указанном, с неверно выбранной системой защиты.
Поэтому противники системы зануления рекомендуют, ссылаясь на зарубежный опыт, отказаться от системы защиты с использованием зануления корпусов. В качестве альтернативы чаще всего предлагается дополнить систему типа TN вспомогательной защитой с использованием устройств защитного отключения. Такое решение сейчас является общеизвестным и на нем не требуется заострять внимание читателя. Следует только отметить — при анализе таких систем выясняется, что это решение является половинчатым – хотя надежность системы защиты и возрастает, но большинство недостатков системы TN присущи и этой комбинированной системе, которая, к тому же, имеет и существенно более высокую стоимость.

источник ->здесь

[samsony1]

Система заземления «IT»

Больше известная в России как «электроустановка с изолированной нейтралью», предназначена для защиты человека, электрооборудования и линий электропередач от воздействия межфазного замыкания во время работы с большими токами.

В системе заземления «IT» нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены. Ток утечки на металлические корпуса или на землю в этой системе будет низким и не повлияет на условия работы присоединенного электрооборудования. Поэтому, такой вид заземления получил наибольшее распространение в предприятиях энергоснабжения, а также в газовой, нефтяной и химической промышленности, где есть угроза воспламенения горючих веществ от используемого электрооборудования. Иначе говоря, система заземления «IT» исключает немедленное отключение при пробое на «землю» и возникновение дуги при непредвиденном соприкосновении токоведущих проводников между собой, а также предохраняет от появления шагового напряжения очень большой силы, даже на короткий промежуток времени. Чтобы как-то разобраться в этом, рассмотрим каждый нулевой проводник по-отдельности.

Роль защитного нулевого проводника «РЕ» исполняет обычный заземленный контур, замкнутый на токопроводящие корпуса, кожухи и другие внешние металлические части электрических установок. При этом надо помнить, что совокупное заземление нескольких видов электрооборудования допускается, если они принадлежат одному классу эксплуатации. Например, категорически воспрещается занулять в один заземляющий контур электрооборудование, которое работает с напряжением до 1 киловольта и оборудование, которое работает с напряжением свыше 3 киловольт и так далее, в этом случае применяется раздельное заземление. Это особенно актуально для повышающих и понижающих подстанций.

Что касается нулевого рабочего проводника «N», то он абсолютно отсутствует в системе энергопитания, поэтому данный вид заземления, используется только при трехфазных вводах. А в источниках питания или преобразования электричества он полностью отсутствует или изолируется от земли тремя основными способами:
 - полным изолированием нейтрали,
 - изолированием нейтрали через дугогосящую схему 
 - изолированием нейтрали через низкоомное или высокоомное сопротивление.

В первом случае, обмотки генератора или трансформатора в распределительных, преобразующих или питающих подстанциях, соединяются по схеме «треугольник», поэтому нейтральная точка для соединения нулевого проводника «N» отсутствует. Но такая схема электромонтажа, является малоэффективной и работает только при малых токах в местах замыканий.

Дугогасящая схема, тоже не идеальна и сопряжена с угрозами поражения персонала электрическим током, со сложностью настройки компенсации сил напряжения, а также с невозможностью обнаружения повреждений в кабеле при первом замыкании, но намного лучше, чем первая. Поэтому, на сегодняшний день она широко используется в странах Европы, только в системах воздушного электроснабжения предприятий и населенных пунктов и только с высокоточным саморегулирующим оборудованием, В кабельных разветвлениях, ее эффективность стремится к нулю. Здесь схема соединения такая же, как в первом случае, но обязательно создается нейтральная точка для подключения нулевого проводника «N», с помощью токосъемного трансформатора с последующим заземлением через рассматриваемую схему

Заземление с помощью низкоомного или высокоомного сопротивления, несмотря на то, что она мало применяется в России и ее можно встретить только на предприятиях с высокой взрывоопасностью, на ГЭС и на высоковольтных передающих станциях, самая надежная и эффективная по сравнению с двумя предыдущими.

Главные преимущества перед остальными:
 1. практически нулевая опасность для обслуживающего персонала;
 2. максимальная защита используемого оборудования и систем контроля;
 3. простая схема монтажа систем контроля над емкостью сети и обнаружения повреждений;
 4. стойкость к многократным межфазным замыканиям;
 5. возможность применения автоматических и полуавтоматических систем настроек защиты.
Притом, что схема подключения возможна двумя способами, и «треугольником», и «звездочкой».

[samsony1]

Распределительные сети IТ: историческая ретроспектива, принципы построения, показатели назначения, области возможных применений

В исторически обозримом прошлом (начало и середина XX века) распределительные IT системы имели доминирующее положение в странах Западной Европы. Однако по ряду причин экономического и технического характера от них отказались и перешли на TN-технологии. Если задуматься, почему это было сделано, то приходит на ум такой пример, как слабая устойчивость сетей IT к импульсным перенапряжениям коммутационного и грозового характера и более высокая стоимость таких решений перед пришедшими на смену TN-технологиями. Исключением является Королевство Норвегия, где распределительные IT-сети успешно эксплуатируются и развиваются. На это существуют свои причины, среди которых следует отметить географическое расположение (северные территории с малым количеством гроз, северные сияния не идут в счёт т.к. они происходят в верхних слоях атмосферы), повсеместный скальный грунт (трудности с построением высокоэффективной системы заземления), невысокая нагрузка на энергетическую систему страны ввиду отсутствия в массовом характере энергозатратных производств, а вследствие небольшой территории и предыдущего фактора, больших перетоков мощностей (коммутационных перенапряжений) в распределительных сетях. Тем не менее, давайте оставим пока «норвежский феномен» и зададимся вопросом: какова нишевая применимость данной технологии в современных условиях постиндустриального общества? И чтобы ответить на данный вопрос рассмотрим архитектуру построения распределительной IT-сети. В этой технологии, как мы уже писали выше, нейтраль изолирована от земли или же заземлена через специальные приборы с высоким импедансом (иногда в особых случаях применима низкоимпедансная, реже дугогасящая схема). При этом ОПЧ потребителя надёжно заземлены, а это предполагает низкие токи утечки на токопроводящие части электроустановки и на землю. Таким образом, при аварийной ситуации - замыкании на землю, исключается немедленное отключение питающей установки от присоединённого электрооборудования, система продолжает работать без перерыва питания. Также исключается возникновение дугового разряда и «шагового напряжения» с высоким потенциалом. Следует заметить, что данная технология при трёхфазном вводе позволяет организовать подключение потребителя двумя возможными способами: «треугольником» и «звездой».

Положив в основу особенности архитектуры построения данных систем заземления и их свойства в части электробезопасности, определим основные показатели назначения технологии заземления распределительных IT-сетей:
 - это безопасность для людей и животных, а также применимость как в обычных бытовых, так и в необычных (экстремальных) условиях;
 - повышенная защищенность от пожаров, взрывов;
 - облегченная возможность монтирования этих систем в виде наложения распределительной сети на уже имеющиеся технологии электроснабжения;
 - эффективность масштабирования сети;
 - простое управление емкостью сети;
 - система обнаружения повреждений;
 - устойчивости сети к неоднократным межфазным замыканиям;
 - системы настроек защиты (АЗС, УЗИП, УЗО).

Исходя из показателей назначения, вытекает сфера возможных применений. Это, прежде всего, медицинские стационары (операционные, реанимация и пр.), где требуется обеспечение высокой живучести и электробезопасности систем жизнеобеспечения. Научные лаборатории, где используется чувствительное электронное и компьютерное оборудование. Взрывоопасные производства (предприятия нефтехимии, деревообработки, газовое хозяйство, угольные шахты и пр.). Помещения с повышенной влажностью (банно-прачечные комбинаты, бассейны, животноводческие фермы и др.). ГЭС и высоковольтные подстанции, где велика вероятность образования аварийного шагового напряжения высокого потенциала. В этом случае по технологии IT-заземления организуется наложенная обслуживающая технологическая система энергоснабжения.

Ну и конечно, часто задаваемый вопрос относительно возможности использования IT-заземления в квартире, индивидуальном строении (коттедж, дачный дом и пр.), т.е. в бытовых жилищных условиях. Отвечаем сразу – это возможно. И с технической стороны, здесь ключевую роль играет разделительный трансформатор, иногда называемый трансформатором безопасности. В данном устройстве первичная обмотка глухозаземлена и отделена от незаземлённой вторичной заземлённым металлическим экраном и усиленной изоляцией, при этом коэффициент трансформации равен 1, а К.П.Д. достигает 0,98. Все элементы организации IT-заземления в жилищном фонде имеются в продаже (трансформаторы безопасности, модульные системы заземления, заземляющие проводники и пр.) и разрешены к применению. Причём трансформаторы безопасности выпускаются в нескольких исполнениях (контейнерного и боксового типов), что позволяет устанавливать их как внутри, так и снаружи помещений. Кроме того трансформаторные системы разделительного типа снабжены развитой системой дистанционного контроля и диагностики состояния изоляции и заземления.

На этапе проектирования или модернизации объекта необходимо согласование проектно-сметной документации строительного проекта или модернизации системы электрообеспечения действующего жилья с органами энергонадзора. Для индивидуального строительства здесь особых проблем нет. Есть некоторые трудности с квартирным фондом старой застройки, как в части выбора места установки дополнительного оборудования, так и отсутствия заземления (технология TN-C).

источник - здесь