Типы систем заземления: Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

Системы заземления электроустановок, виды, типы и схемы

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

12.12.2021

Заземление электроустановок – это преднамеренное соединений с заземляющим устройством частей электрооборудования (электропотребителей) в нормальных условиях не находящихся под напряжением.

В зависимости от способа выполнения этого соединения различают несколько типов систем заземления: TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT.

В их буквенных обозначения используются символы:

• T – «Terre» – заземление;
• N – «Neuter» – нейтраль;
• I – «Isole» – изолированный;
• C – «combined» – объединенный;
• S – «separated» – раздельный.

Ниже рассматриваются схемы организации (подключения) заземления и приводится расшифровка их сокращенных наименований.

СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ TN-C, TN-S, TN-C-S

Система заземления TN (с глухозаземленной нейтралью) делится на три варианта: TN-C, TN-S, TN-C-S. Общим для них является заземление нейтрали на стороне подстанции, а различия заключаются в способе подключения электропотребителя.

Перед тем как перейти к рассмотрению конкретных схем – несколько пояснений.

1. Буквенные обозначения: фазы (L), нейтраль (N), заземляющий и совмещенный проводники (РЕ и PEN соответственно).

2. На схеме показано подключение к электроустановке (ЭУ) от вводно распределительного устройства (ВРУ) одной фазы.

Это сделано с целью избежать лишнего загромождения рисунка (поскольку для каждой из фаз соединение идентично) и с учетом того, что для квартир и частных домов в большинстве случаев используется однофазное подключение. На понимание способа организации заземления это не влияет.

Тип TN-S.

Это вид защиты с заземленной нейтралью и раздельными нулевым и защитным проводниками на стороне подстанции (рис.1).

Самая надежная в своем классе за именно за счет разделения нуля (N) и провода заземления (PE).

В случае обрыва нуля защитные функции системы сохраняются в полной мере.

Несмотря на высокую эффективность распространение этого типа сдерживаются ее высокой стоимостью, как видно из схемы, ее организация требует прокладки от подстанции до потребителя пятипроводной линии.

Тип TN-C-S.

Частичное решение проблемы стоимости возможно при применении схемы, представленной на рис.2.

Здесь от подстанции до ВРУ ноль и заземление подключаются по одному совмещенному проводнику PEN, а на вводе в здание разделяются на два: ноль и «земля». Система удешевляется, но приобретает существенный недостаток: при обрыве PEN провода на корпусе электроустановки при пробое появится опасное фазное напряжение.

Выходом, как и для всех вариантов, является применение устройства защитного отключения УЗО.

Тип TN-C.

Самая простая, дешевая и не эффективная схема (рис.3).

По сути это не защитное заземление, а зануление. Если мы соединим корпус прибора с нулем, которым по сути является объединенный PEN проводник, то единственной защитой от «пробоя» на корпус будет срабатывание автоматического выключателя как результат реакции на короткое замыкание.

При обрыве нуля и этого не произойдет, поэтому эффективной защиты можно добиться только при установке дифавтомата или УЗО.

СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ TT, IT

Тип TT.

Во избежании описанных выше неприятностей при повреждении заземляющих и нулевых проводников следует принимать меры к защите их от механических повреждений.

При использовании воздушных линий, например, на дачах или сельской местности это мероприятие практически невыполнимое. Поэтому в качестве защиты можно использовать схему TT (рис.4).

При этом необходим монтаж заземления (модульно штыревого или в виде контура) непосредственно на защищаемом объекте.

При использовании такого типа заземления использования устройств дифференциальной и молниезащиты обязательно.

Тип IT.

Это система заземления с изолированной нейтралью (рис. 5).

Как видно из схемы, нулевой проводник здесь отсутствует. Подключение исключительно трехфазное. Используется на объектах с повышенными требованиями к электро и пожаробезопасности. Требует качественного местного контура заземления.

© 2012-2023 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Виды и системы заземления TN-S, TN-C, TN-C-S, IT в электроустановках, распределение заземлителей

Заземление — ключевой элемент безопасного электроснабжения промышленного, гражданского, жилого объекта. Принцип действия основан на проведении электрического тока с оказавшегося под напряжением корпуса агрегата, электробытового, сантехнического прибора или иного токопроводящего элемента по пути наименьшего сопротивления.

• Необходимость и виды систем заземления
• Формы конструкций
  • Естественные элементы
  • Искусственные заземлители
• Факторы, влияющие на выбор системы
• Общие сведения и обозначение
• Виды заземлений в электроустановках
  • Система TN-S
  • Система TN-C
  • Система TN-C-S
  • Система IT

Необходимость и виды систем заземления

Основная его функция — предохранение людей и животных от поражения электрическим током. При расчёте электрических схем в качестве стандартного показателя сопротивления человеческого тела принимается значение в 1 тыс. Ом (в реальности свыше 3 тыс. Ом). Сопротивление схемы должно превышать 4 Ом. В этом случае действие электрического тока минимизирует неприятные для человека ощущения в виде покалываний, и полностью исключит серьёзные негативные последствия для организма, в том числе тяжёлого травматического характера или летального исхода.

Защитное заземление относится к сложным электрическим конструкциям, которые нуждаются в постоянном контроле, тестировании и профилактике. Особое внимание уделяется проверке уровня сопротивления.

Защита электрических установок от появления напряжения в непредусмотренных местах в результате пробоя изоляции, нарушения схемы соединения электрической цепи производится заземлением или его подвидом — занулением.

1. Заземление использует принцип снижения разности потенциалов между токопроводящим изделием и непосредственно землёй до безопасного уровня. Включает одиночную или групповую конструкцию проводников. Чаще всего из электродов создаётся специальный контур, который устанавливается в безопасном месте. Из здания к нему подводятся кабели, уложенные в землю.
2. Зануление. Представляет собой электрическую цепь, в которой напряжение с корпуса электрической установки отводится в распределительный щит или в трансформаторное устройство. В нём вместо защитного заземляющего провода задействуют рабочую нулевую жилу. В отличие от заземления, зануление при резких перепадах напряжения (прикосновение человека к оголённым проводам, корпусу прибора, непредвиденно оказавшегося под напряжением) вызывает в электрической цепи короткое замыкание с немедленным её разрывом через автоматические выключатели, называемые защитными отключающими устройствами (ЗОУ).

При разработке электрической схемы во внимание принимается не сопротивление человека, а максимальное значение тока, которое он может безопасно пропустить через себя. При прикосновении к устройству, находящемуся под напряжением 220 В, частоте 50 Гц, максимальный ток не должен превышать 0,22 А. Показатель 0,5 А смертелен для человека. Зануление применяется в многоэтажных строениях, поскольку имеются сложности с созданием контуров заземления. В малоэтажных строениях и небольших промышленных объектах (мастерские, цеха, станции техобслуживания) предпочтение отдаётся заземлению.

Формы конструкций

Защитное заземление — это специальная электрическая цепь, соединяющая корпуса и иные токопроводящие элементы агрегатов промышленного и бытового назначения с конструкцией заземления. Помимо обеспечения безопасности людей и животных, заземление необходимо для защиты самих объектов. Все молниеотводы замыкаются на общий для дома заземляющий контур. Неправильная установка конструкции приводит к пожарам (20% всех возгораний). Заземление предотвращает аварийное функционирование генераторов и других агрегатов. Основные элементы схемы — заземлители. Они бывают естественными и искусственными

Естественные элементы

Наиболее употребительны, поскольку их использование эффективно с экономической точки зрения. К ним относятся:

• металлические или железобетонные изделия промышленных и гражданских строений, фермы, лифтовое оборудование, токопроводящие трубы для кабелей. Главное условие — их соприкосновение с землёй;
• трубопроводы, продуктопроводы, канализационные системы, столбы, вкопанные в землю цистерны, арматура, дренажные системы. Главное условие — отсутствие легковоспламеняющихся, взрывоопасных, горючих веществ;
• железнодорожные пути, оболочки кабелей из свинца, основания металлических мостовых сооружений, тоннелей.

Искусственные заземлители

Применяются стальные трубы и прутья. Изделия из меди более эффективны, поскольку обладают низким сопротивлением. Однако металл используется редко из-за дороговизны. На смену стали приходят специальные алюминиевые сплавы. По сути, это сложные композиционные материалы, обладающие повышенной прочностью, в 5 раз превышающей показатели аналогичных по размерам стальных изделий. Инертны к воздействию агрессивной среды, не подвержены коррозии, не образуют условий для развития микроорганизмов (плесени, грибков). Хорошо проводят электрический ток.

Факторы, влияющие на выбор системы

Заземление — обязательный атрибут эксплуатация электрических потребителей, независимо от их мощности и функционального назначения. Они могут быть представлены крупными промышленными установками, станками, электрическими двигателями, подъёмными механизмами, кранами или бытовой техникой: холодильники, стиральные машины, кофеварки, электробритвы. Принцип устройства заземления для систем идентичен. Безопасность работы с ними чётко регламентирована «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

В документе подчёркнуто, что основным показателем, характеризующим правильность и качество проектирования и монтажа заземления, служит сопротивление всей схемы. Формула его определения сложна. Она должна учитывать множество факторов, включая тип грунта, материал структурных элементов конструкции, площадь взаимодействия устройства с землёй, сечение соединительного кабеля, токопроводящие свойства жилы.

Общие сведения и обозначение

В нормативных документах базовые расчётные показатели приводятся для систем с искусственными заземлителями. Для естественных электродов практически невозможно рассчитать токи рассеивания, сопротивление и другие показатели. Они индивидуальны для каждого конкретного случая.

Все системы искусственного заземления классифицированы с использованием буквенных обозначений. Они утверждены Международной электротехнической комиссией и применяются в ПУЭ. Буква Т (от французского terre — земля) обозначает заземление, I (isole) — изолирование, N (neute) — соединение с нейтральным проводом, C (combined) — объединение функционального и нулевого проводов, S (separated) — разделение этих проводов.

Система TN служит для глухого соединения нуля трансформатора или электрического щитка с землёй. Нейтраль играет основную роль для быстрого срабатывания релейной защиты. К ней подключаются функциональные и защитные жилы кабельных соединений.

Токопроводящие элементы электрических потребителей: корпуса, экраны, розетки, выключатели подключаются к единому нулевому проводу, контактирующему с нейтралью. Помимо глухозаземленной, применяются схемы заземления с изолированной нейтралью (системы IT).

Виды заземлений в электроустановках

В отечественной и зарубежной электротехнической практике получили распространение следующие системы заземлений.

Система TN-S

Высоконадежная схема безопасности электрической сети. Обеспечивает качественную защиту человека от поражения электрическим током. На неё не воздействуют высокочастотные колебания от электробритв, дрелей, пылесосов, стиральных машин, электрических массажных устройств. Для системы нет необходимости частой проверки контуров заземления.

Основная идея способа состоит в том, что для защиты применяется сложно комбинированный нулевой проводник PEN, соединённый с нейтралью. На входе. PEN разделяется на защитный ноль РЕ и рабочий ноль N. Система теряет защитные свойства при повреждении PEN на участке от подстанции до входа в здание. Поэтому нормативные документы требуют применения дополнительных мер для повышения эксплуатационной безопасности проводника.

Система TN-C

Наиболее распространённая, но постепенно снижающая популярность ввиду морального устаревания. Заземляющий контур изготовлен на трансформаторной подстанции. Нулевая жила от контура до потребителя подводится по единственному проводу PEN. При однофазном электроснабжении сооружения применяется двухжильная электрическая проводка (фаза и ноль). При трехфазном — четырехжильная (3 фазы и ноль). Заземление в розетках не предусматривается.

Единственный вариант связан с использованием зануления Защита человека и животных от удара электрическим током существует, но не относится к надёжным. Популярность системы объясняется простотой монтажа. В строящихся зданиях и домах установка системы TN-C запрещена.

Система TN-C-S

Модернизированный тип TN-C. Отличительная черта заключается в том, что проводник PEN на пути к потребителю разделяется на две составляющие: нулевую жилу N и защитный ноль PE. Обычно эта операция проводится в распределительном устройстве (электрический щит), где монтируются нулевая и защитная шины. Они соединяются между собой перемычкой. Защитная шина соединяется с контуром заземления.

При однофазной электропроводке в квартиру или частный дом входит кабель с тремя жилами (фаза, ноль и защита). При трехфазной — пятижильный кабель (3 фазы, N и PE). Это позволяет устанавливать розетки с клеммами для заземления. Защитная жила обеспечивает безопасность электрических установок.

Рабочий ноль служит для передачи электроэнергии потребителю. TN-C-S имеет хорошие перспективы для применения в странах СНГ, поскольку многие домовладельцы по финансовым соображениям не могут устанавливать TN-S.

Система IT

Устаревшая, но не утратившая актуальности схема. Применяется в условиях, требующих повышенной безопасности электроснабжения: шахты, рудники, химические, газоперерабатывающие заводы. На этих предприятиях возможны скопления или внезапные выбросы горючих газов. Заземление с изолированной нейтралью исключает образование искр.

Обычно применяются в сетях с напряжением до 1 тыс. В. Главная особенность — отсутствие разности потенциалов между токопроводящими поверхностями и местным заземлением. Малые токи позволяют продолжать работу электроустановки при однофазном заземлении.

Но в целом система не очень надёжна. В ней неприменимы стандартные токовые защитные аппараты (ЗОУ). Схемы безопасности сложны, требуют постоянного участия оператора.

Системы заземления TN-C-S и особенно TN-S высокоэффективны. ПУЭ только они разрешены для установки на промышленных объектах и в частном домовладении. Остальные схемы с глухозаземленной нейтралью применяются как остаточные явления. Эксплуатационные ресурсы у них невелики.

Опасность пробоя изоляции или возникновения другой неисправности высока. Она возрастает по мере увеличения токовой нагрузки со стороны потребителей. Всё большее распространение получают электрическое отопление, насосы, электрические станки, установки. В частном секторе электроэнергия используется для ведения малого и среднего бизнеса (фермы, мини-заводы по изготовлению строительных материалов, СТО). К заземлению предъявляются повышенные требования. Предпочтение следует отдавать искусственным системам, так как в них чётко регламентируются нормы.

Требования к электрическому заземлению Бесплатное онлайн-обучение OSHAcademy

Пропустить навигацию

Главная      Контакт

ЗАЗЕМЛЕНИЕ

В этом разделе содержатся требования к заземлению систем, цепей и оборудования. Заземление электрических цепей и электрооборудования необходимо для защиты работников от поражения электрическим током, защиты от возгорания и защиты от повреждения электрооборудования. Существует два вида заземления: (1) заземление электрической цепи или системы и (2) заземление электрического оборудования. Заземление электрической системы выполняется, когда один проводник цепи преднамеренно соединен с землей. Это делается для защиты цепи в случае удара молнии или другого контакта высокого напряжения. Заземление системы также стабилизирует напряжение в системе, поэтому ожидаемые уровни напряжения не превышаются при нормальных условиях. Второй вид заземления – это заземление оборудования. Это достигается, когда все металлические каркасы оборудования и корпуса, содержащие электрооборудование или проводники, заземляются посредством постоянного и непрерывного соединения или соединения. Проводник заземления оборудования обеспечивает путь для возврата опасного тока короткого замыкания на землю системы в источнике питания цепи в случае нарушения изоляции. При правильной установке заземляющий провод оборудования представляет собой путь тока, который позволяет защитным устройствам, таким как автоматические выключатели и плавкие предохранители, срабатывать при возникновении неисправности. На рисунке ниже показаны оба типа заземления.

ПУТЬ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Путь к земле от цепей, оборудования и корпусов должен быть постоянным и непрерывным.

Это требование было взято из NEC 250-51, Эффективный путь заземления, который является более полным и фундаментальным для понимания электробезопасности. В нем указано, что путь к земле:

• должен быть постоянным и непрерывным. (Если путь установлен таким образом, что повреждение, коррозия, ослабление и т. д. могут нарушить непрерывность в течение срока службы установки, возникает опасность поражения электрическим током и ожогов.)
• должен иметь возможность безопасно проводить любой ток короткого замыкания, который может быть наложен на него. (Токи короткого замыкания могут во много раз превышать нормальные токи, и такие высокие токи могут расплавить или сжечь металл в точках с плохой проводимостью. Эти высокие температуры могут представлять опасность сами по себе и могут нарушить непрерывность пути замыкания на землю. )
• должен иметь достаточно низкий импеданс, чтобы ограничить напряжение на землю и облегчить работу устройств защиты цепи в цепи. (Если цепь замыкания на землю имеет высокий импеданс, при каждой попытке протекания тока замыкания будут возникать опасные напряжения. Кроме того, если импеданс высок, ток замыкания будет ограничен до некоторого значения, настолько низкого, что плавкий предохранитель или автоматический выключатель сработает. не действовать быстро, если вообще.)

В отношении безопасных путей заземления важно помнить следующее:

• Ток короткого замыкания в цепях переменного тока будет ограничен суммой сопротивления и реактивного сопротивления, и единственным путем с низким реактивным сопротивлением является тот, который проходит в непосредственной близости от проводников цепи.
• Если используется металлическая система дорожек качения, убедитесь, что металлическая система является непрерывной и постоянной.
• В тех случаях, когда система металлических каналов не используется, предусмотрите зеленый или неизолированный провод заземления оборудования рядом с проводами питания, чтобы гарантировать, что все корпуса соединены вместе и с источником.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ, ПОДКЛЮЧЕННОГО ШНУРОМ И ВИЛКОЙ

При любых условиях, описанных ниже, открытые нетоковедущие металлические части оборудования, соединенного шнуром и вилкой, которые могут оказаться под напряжением, должны быть заземлены.

• а. Если в опасном (классифицированном) месте.
• б. При работе при напряжении более 150 вольт относительно земли, за исключением защищенных двигателей и металлических корпусов приборов с электрическим нагревом, если корпуса приборов постоянно и эффективно изолированы от земли.
• с. Если оборудование следующих типов:
• Холодильники, морозильники и кондиционеры воздуха;
• Стиральные, сушильные и посудомоечные машины, дренажные насосы и электрооборудование для аквариумов;
• Ручные моторные инструменты;
• Приборы с моторным приводом следующих типов: ножницы для живой изгороди, газонокосилки, снегоочистители и поломоечные машины;
• Приборы со шнуром и вилкой, используемые во влажных или влажных помещениях или работниками, стоящими на земле или на металлических полах, или работающими внутри металлических резервуаров или котлов;
• Портативные и мобильные рентгеновские аппараты и сопутствующее оборудование;
• Инструменты, которые могут использоваться во влажных и проводящих средах; и
• Переносные ручные фонари.

В условиях, описанных выше, открытые нетоковедущие металлические части оборудования, подключаемого шнуром и вилкой, должны быть заземлены. Заземление металлических частей не требуется, если питание оборудования осуществляется через разделительный трансформатор с незаземленной вторичной обмоткой напряжением не более 50 вольт или если переносные инструменты защищены утвержденной системой двойной изоляции. Для заземления оборудования, подключенного к шнуру и вилке, обычно предусмотрен третий провод в наборе шнура и третий штырь в вилке. Третий провод служит заземлителем оборудования, который подключается к металлическому корпусу переносного инструмента и металлической заземляющей шине внутри оборудования служебного ввода. Служебное вводное оборудование расположено в точке ввода электропитания в здание или завод и содержит или обслуживает другие щиты, которые содержат устройства защиты параллельных цепей, такие как предохранители и автоматические выключатели. Третий провод обеспечивает путь для тока короткого замыкания в случае нарушения изоляции. Таким образом, опасный ток короткого замыкания будет направлен обратно к источнику, служебному входу, и позволит автоматическим выключателям или предохранителям сработать, тем самым размыкая цепь и останавливая ток.

На приведенном ниже рисунке показана потенциальная опасность поражения электрическим током при отсутствии третьего провода, заземляющего провода. В случае неисправности большая часть тока пойдет по пути наименьшего сопротивления. Если рабочий обеспечивает путь к земле, как показано, некоторая часть тока будет течь от заземленного белого проводника (нейтрального) и возвращаться в землю через рабочего. Тяжесть полученного удара будет зависеть от силы тока, протекающего через работника.

На рисунке ниже показаны преимущества правильно подключенного заземленного провода. Следует отметить, что правильно скрепленный кабелепровод и соответствующий металлический корпус также могут служить заземляющим проводником.

Типы систем и методов электрического заземления

Последнее обновление 20 января 2023 г. , Джош Махан

потенциальные угрозы безопасности и другие осложнения, которые могут нанести ущерб указанному оборудованию или находящимся поблизости людям. Системы электрического заземления являются широко используемым инструментом, специально разработанным для защиты от опасностей внезапных высоковольтных разрядов путем устранения избыточного тока. Заземление необходимо во многих отраслях промышленности, где используется мощное электрическое оборудование.

Центры обработки данных, в частности, используют огромное количество очень мощных технологических инструментов и машин, которые требуют значительного количества энергии для правильной работы. Из-за этого центры обработки данных должны убедиться, что они эффективно используют системы электрического заземления для защиты жизни своих сотрудников, а также их машин. Пожалуйста, продолжайте узнавать все, что вам нужно знать о различных методах и типах систем электрического заземления.

Связанный: Как легко рассчитать трехфазную мощность

Содержание

Что такое электрическое заземление?

Проще говоря, «заземление» относится к цепочке с низким сопротивлением, предназначенной для передачи электрического потока в землю, а «заземление» относится к соединению между электрическим оборудованием и землей через провод . При правильном подключении приборы и устройства обеспечивают безопасное место для безопасного отвода избыточных электрических токов, не создавая повреждений или угроз безопасности для оборудования или находящихся поблизости людей. В соответствии с Национальным электротехническим кодексом (NEC) «земля» определяется как тип проводящего соединения — случайного или преднамеренного — между оборудованием или электрической цепью и землей или каким-либо проводящим телом, используемым вместо земли.

Целью NEC является помощь в ограничении потенциала напряжения от скачков напряжения в сети, молнии и контакта между другими линиями более высокого напряжения за счет использования проводников заземления оборудования. Эта тактика по своей сути делает всю электрическую систему более безопасной и обеспечивает защиту от значительных перепадов напряжения в электросети. Если вы хотите обеспечить безопасность оборудования и персонала вашего центра обработки данных, вы должны использовать идеально заземленную и безопасную сеть. В противном случае вы рискуете нанести значительный ущерб своему оборудованию, а также жизни людей.

NEC предлагает список подробных требований, касающихся установки и функционирования заземленных систем. Краткое изложение других основных требований можно найти здесь, на веб-сайте OSHAcademy по обучению безопасности и гигиене труда.

Зачем нужны системы электрического заземления?

Как указано выше, заземленные электрические системы необходимы для безопасной и надежной работы центра обработки данных. Однако они также необходимы для масштабных жилых и коммерческих проектов. Несмотря на то, что установка и техническое обслуживание систем заземления являются сложным и трудоемким процессом, важно предотвратить опасные ситуации, которые могут привести к проблемам в случае короткого замыкания внутренней проводки устройства. Существует несколько рисков использования незаземленных электрических систем, таких как пожар и поражение электрическим током, которые могут привести к несчастным случаям со смертельным исходом. Некоторые из существенных преимуществ использования надлежащим образом заземленной системы включают в себя:

Защита от перегрузки

Избыточная мощность может возникнуть по многим причинам на электрическом рабочем месте, создавая большие электрические напряжения в системах и вызывая пожары и удары током, которые могут травмировать, если не прямое убийство, люди. Заземленные системы обеспечивают защиту от перегрузок, направляя избыточную энергию выброса в землю, защищая людей и электроприборы, а также важные данные, которые они могут содержать.

Защита от поражения электрическим током

В худшем случае незаземленные системы могут привести к ударам и пожарам, которые повреждают и разрушают оборудование, что приводит к значительной потере данных, а также к травмам и смерти находящихся поблизости людей. Заземленные системы устраняют эти опасности поражения электрическим током и защищают оборудование от внезапных скачков напряжения , предотвращая электрические возгорания и снижая вероятность повреждения оборудования.

Стабилизация напряжения

Заземленные системы предназначены для защиты цепей от перегрузки и правильного распределения мощности между определенными источниками данных. Это заземление обеспечивает общую точку отсчета для стабилизации критического напряжения.

Какие существуют три типа систем заземления?

В целом, существует три типа систем заземления , которые важно понять людям, наряду с их различными преимуществами и недостатками. Эти три системы включают:

1. Незаземленные системы
2. Системы с заземлением через сопротивление
3. Системы с глухим заземлением

Связанный: Что такое тестирование HIPOT? Объяснение испытания на электрическую прочность диэлектрика

Незаземленные системы

Этот раздел может сбить с толку некоторых читателей, поскольку мы только что рассмотрели несколько абзацев, подробно описывающих важность отсутствия незаземленных электрических систем. Хотя это правда, и незаземленные системы по своей сути более рискованны, они существуют и служат определенным целям , хотя они были гораздо более распространены в 40-х и 50-х годах. Таким образом, нам нужно потратить время, чтобы объяснить, как они работают, а также различные преимущества и недостатки, которые они предоставляют.

Первое, что нужно понять о незаземленных системах, это то, что они на самом деле не являются незаземленными. С точки зрения электричества ваша система соединена с землей через емкость между линиями и землей. То есть правильнее называть ее емкостно-заземленной системой. Ее просто называют незаземленной системой из-за условности и отсутствия предполагаемой физической связи между задействованными линиями электропередач и землей.

Проще говоря, , в незаземленной системе ток замыкания на землю незначителен и может быть использован для снижения риска поражения людей электрическим током. При возникновении неисправности необходимы два провода для передачи некоторых токов, чтобы избежать избыточного напряжения, которое может привести к чрезмерному нагреву и повреждению задействованного оборудования. Поскольку замыкание на землю незначительно, поиск неисправностей может быть очень трудным и трудоемким, что делает стоимость незаземленных систем чрезвычайно высокой.

Преимущества незаземленных систем

Существует несколько особых преимуществ , связанных с использованием незаземленных систем. Некоторые из наиболее важных преимуществ незаземленных систем:

• У вас незначительный ток замыкания на землю.
• Они обеспечивают относительно низкое значение тока при замыканиях на землю между линиями.
• Существует низкая вероятность того, что замыкания, действующие между линией и землей, перерастут в межфазное или трехфазное замыкание.
• Они обеспечивают непрерывную работу процессов при первом возникновении короткого замыкания на землю.
• Они не представляют опасности для персонала в случае случайного замыкания линии на землю.
• Они сводят к минимуму риск поражения людей электрическим током.

Недостатки незаземленных систем

Некоторые из неотъемлемых недостатков незаземленных систем :

• Они используют два провода для передачи количества тока, предназначенного для трех проводов, в случае неисправности, повышения температуры и возможности повреждения оборудования и инсоляции.
• Они усложняют и отнимают много времени для обнаружения неисправностей.
• Все линии должны быть протестированы индивидуально.
• Они несут очень высокие эксплуатационные расходы и расходы на техническое обслуживание.
• Они не контролируют переходные перенапряжения.
• Второе замыкание на землю на другой фазе вызовет междуфазное короткое замыкание в системе.

Несмотря на то, что они обладают некоторыми заметными преимуществами, недостатки гораздо более заметны для незаземленных систем , поэтому сегодня используется относительно мало по сравнению с несколькими десятилетиями назад.

Вам нужен эффективный и экономичный способ создания надежного центра обработки данных и решения различных проблем с инфраструктурой при эксплуатации сложной ИТ-среды? Пожалуйста, свяжитесь с нашей командой опытных дизайнеров, менеджеров и специалистов по закупкам здесь, в C&C, чтобы узнать больше.

Системы с заземлением через сопротивление

Заземление через сопротивление, если кратко, это когда системы электроснабжения имеют соединения между нейтральной линией и землей через резистор. Указанный резистор используется для ограничения тока короткого замыкания в естественной линии. Если ваше напряжение не изменится, ваш электрический ток будет зависеть от размера задействованного резистора в соответствии с законом Ома (V = IR).

Существует два различных типа систем заземления сопротивления; заземление с высоким сопротивлением и заземление с низким сопротивлением.

Заземление с высоким сопротивлением

Системы заземления с высоким сопротивлением (HRG) активно ограничивают токи замыкания на землю до <10 ампер и обычно используются на фабриках и заводах, где текущая работа процессов вмешивается в случае конкретной неисправности.

Заземление с низким сопротивлением

Система заземления с низким сопротивлением (LRG) активно ограничивает ток замыкания на землю в пределах 100–1000 ампер. Эти системы обычно используются в системах среднего напряжения 15 кВ или менее и предназначены для срабатывания защитных устройств при возникновении неисправности.

Преимущества заземления сопротивлением

Системы с заземлением через сопротивление (как с высоким, так и с низким сопротивлением) имеют ряд преимуществ, особенно по сравнению с незаземленными системами. Например, поскольку ток в нейтрали для этих систем контролируется, а не пренебрежимо мал, контролируются потенциальные перенапряжения в системе. Пониженный ток соответствует уменьшению тепла, что сводит к минимуму общий износ электрической системы в целом, что особенно важно для обеспечения безопасности и функционирования основного оборудования в центрах обработки данных. Некоторые дополнительные преимущества этих систем также включают тот факт, что;

• Уменьшенные токи также снижают риск поражения электрическим током и взрыва/дуговой вспышки.
• Системы ограничивают ток замыкания на землю до низкого уровня.
• Они контролируют переходные перенапряжения.
• Они снижают опасность поражения электрическим током.
• Они обеспечивают непрерывность обслуживания.
• Снижают механические напряжения в оборудовании и его цепях.
• Уменьшают падение напряжения в сети, вызванное очисткой и возникновением замыкания на землю.

Недостатки заземления сопротивления

Некоторые из основных недостатков систем заземления сопротивления :

• Высокие частоты могут являться неприятным сигналом тревоги.
• Замыкание на землю может сохраняться в системе в течение длительного времени.

Связанный: Однофазное и трехфазное питание [Полное руководство]

Системы с глухим заземлением в схему не включена преднамеренная независимость.

Системы с глухозаземленным заземлением могут потреблять большие токи замыкания на землю и, таким образом, значительно упрощают обнаружение неисправностей по сравнению с незаземленными системами. Эти системы чаще всего используются в промышленных или коммерческих энергосистемах, а резервные генераторы обычно находятся в режиме ожидания, если сбой отключает определенные методы производства.

Подобно резистивному заземлению, жесткое заземление может значительно снизить вероятность перенапряжения в электрической системе. Однако эти системы могут иметь большие токи замыкания на землю. Из-за этого системы с глухим заземлением не могут работать при замыкании на землю, поскольку все токи в системе текут от замыкания на землю.

Преимущества систем с глухим заземлением

Некоторые из основных преимуществ систем с глухозаземленным заземлением включают:

• Они обеспечивают разумный контроль переходных перенапряжений от нейтрали к земле.
• Они позволяют пользователям быстро и легко обнаруживать неисправности.
• Они могут питать нейтральные к сети нагрузки.

Вы ищете качественный и экономичный способ создания высококлассного центра обработки данных с нуля? Наши специалисты из C&C, обладающие более чем 100-летним опытом проектирования центров обработки данных, всегда готовы помочь, начиная от планирования инфраструктуры и электропитания и заканчивая технологиями охлаждения и даже специализированными услугами по уборке.

Недостатки систем с глухозаземленным заземлением

Системы с глухозаземлением имеют несколько явных недостатков, которых значительно больше, чем преимуществ, которые они приносят. Например;

• Надежно заземленные системы представляют серьезную опасность вспышки дуги.
• Они могут создавать проблемы в основной системе.
• Требуют покупки, установки и обслуживания дорогого и сложного главного выключателя.
• Обеспечивают высокие значения тока короткого замыкания.
• Они могут вызвать незапланированные перерывы в производственных процессах.
• В случае неисправности они потенциально могут привести к серьезному повреждению оборудования.

Заключительные мысли и соображения

Теперь, когда у вас есть адекватное представление о различных типах систем электрического заземления и их различных преимуществах и недостатках, у вас должна быть возможность выбрать наиболее оптимальный тип системы заземления для защиты используемого оборудования.