В каких случаях использовать систему заземления TN-C-S?!
Технологические процессы не стоят на месте и с каждым днем продвигаются только вперед, несмотря на множество нововведений, большинство населения Российской Федерации используют старый образец заземления сетей электричества TN-C. Каждый из нас помнит те времена, когда иностранные бытовые приборы начали укомплектовывать трехштекерными электровилками, многие до сих пор не знают, для чего необходим третий штекер на вилке. Для полного понимания, зачем нужна данная система, необходимо со всеми подробностями проанализировать, чем является система заземления TN-C-S и как она используется в современных электрических сетях. В данной статье мы расскажем положительные и отрицательные качества заземления, которые были раньше и нововведения TN-C-S.
Основные системы заземления
Жилой фонд Российской Федерации при подключении жилых помещений использует следующие системы заземления электросетей:
- TN-C
- TN-S
- TN-C-S
Одной из наиболее известных систем заземления является TN-C, но по современным меркам она давно устарела и не может соответствовать мировым стандартам. Старая система занимает большинство всех подключенных электросетей в стране. Для заземления TN-C требуется трансформаторно-понижающая подстанция, она должна обслуживать множество жилых построек, государственных или частных, в зависимости от установки.
В данном варианте нулевая точка подстанции трансформатора полностью заземлена. Подключение проводника осуществляется к точке PEN, затем подается в жилое помещение для выполнения функции нулевого работающего PN и провода защиты РЕ. Данная система является наиболее экономной и простой, по этой причине она не может отвечать необходимым требованиям по безопасности электрических сетей. По требованиям ПУЭ данную систему не рекомендуется использовать в помещениях с влагой превышающие нормы, бани ванные бассейны.
В случае с системой TN-S нулевой PN и провод защиты РЕ проводятся отдельно. Такой тип электроснабжения полностью соответствует нормам безопасности и часто используется для электроснабжения небольших микрорайонов. Применение данной системы исключает поражение электрическим током рядовых граждан.
Введите номер, чтобы получить бесплатную консультацию электромонтажника с 16-летним стажем
Нажимая кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных и соглашаетесь с Политикой конфиденциальности
Особенности схемы системы заземления TN-C-S
Устаревшая система TN-C не может быть модифицирована под более современную систему TN-S, в настоящее время не представляется возможным поменять существующие системы старого типа по причине высокой стоимости необходимых работ и материалов. Безопасность сети электричества напрямую зависит от существующей системы, для модификации устаревшей сети электричества можно использовать новую систему TN-C-S, которая совмещает в себе обе системы TN-C и TN-S.
Работа новой системы состоит в том, что подстанции с распределительным устройством ВРУ идут с одним проводником PEN, подводимым к жилым зданиям. Распределительные устройства ВРУ, которые подключаются к частным или многоквартирным домам, оборудуются повторным заземлением, в этом случае получается разделение PEN на ноль PN и проводник с защитой РЕ.
На ниже представленной схеме мы можем наблюдать заземление TN-C-S с клеммами нагрузки по трем фазам подводимых к четырем проводникам, из них получаются три фазы в виде провода А, В, С, и последний провод с нейтральным проводом PN.
РЕ выполняет функцию перемычки между корпусом из металла электрического прибора и контуром заземления. Сеть подключается к дому в виде одной фазы при наличии одного провода с нейтральным PN, который заземляется от металлического корпуса.
Контуры заземления и как их правильно сделать?
Система заземления TN-C-S часто применяется в многоэтажных домах, так как старые системы небезопасны для человека и очень пожароопасные. Большинство пожаров случается именно из-за устаревших небезопасных систем электроснабжения многоэтажных домов. Для обновления электроснабжения необходима команда высокопрофессиональных электриков. Данным видом работ занимаются исключительно профессионалы и специализирующиеся на данном вопросе компании.
Профессиональные рабочие сделают все необходимые переключения в ВРУ многоэтажного дома, затем устанавливают дополнительное заземление.
Многие не совсем грамотные и разбирающиеся в электрике индивидуумы, проживающие в многоквартирном доме, часто пытаются подключить свою отдельно взятую квартиру по принципу новой системы заземления TN-C-S.
Для осуществления данной цели некоторые люди используют канализационные стояки или трубы отопления и водопровода в качестве заземления. Такие манипуляции категорически запрещены законом Российской Федерации и караются в соответствии с действующим законодательством. Подобные действия могут привести к поражению электрическим током рядовых граждан проживающих в одном подъезде с совместной линией коммуникаций. Вдобавок ко всему перечисленному, такие действия приводят к быстрому износу коммуникационных металлических труб и счетчиков контроля воды и тепла.
В собственном частном доме сделать дополнительное заземление не составит особой сложности. Наиболее распространенным и простым способом является замкнутая схема, которая создается в виде треугольника.
Для осуществления подобной схемы необходим металлический проводник, закопанный в землю на глубину около метра, в виде электрода можно использовать обычный металлопрокатный уголок из стали, в виде перемычки можно использовать металлическую платину, арматуру можно использовать как заземляющий проводник. Конструкция должна иметь поперечное сечение в пределах 50мм 2.
Введите номер, чтобы получить бесплатную консультацию электромонтажника с 16-летним стажем
Нажимая кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных и соглашаетесь с Политикой конфиденциальности
Достоинства и минусы TN-C-S
Каждая система имеет сильные и слабые стороны, но найти оптимальный вариант, который бы устраивал все за и против нелегко. Система заземления TN-C-S обладает множеством положительных качеств. Простота в использовании и ее экономичность дает множество позитивных отзывов в эксплуатационных характеристиках. Безопасность, которую несет данная система можно отнести к наиболее эффективным средствам по защите от поражения электрическим током.
Среди минусов данной системы можно наблюдать следующие нюансы, когда происходит разрыв проводника PEN, то металлический корпус и проводник РЕ будут находиться под напряжением и могут нанести вред. При создании данного заземления своими руками, необходимо делать все точно по инструкции и соблюдать все нормы техники безопасности.
Данная статья должна помочь каждому, кто хочет обезопасить свое жилище и сделать комфортное и безопасное проживание себе и своей семье. Благодаря вышеизложенным схемам вы сможете полностью сделать данное заземление своими руками, не прибегая к услугам высокооплачиваемых специалистов.
Если же вы сомневаетесь в своих силах и знаниях, или попросту не хотите рисковать, то вам стоит обратиться за помощью к профессиональным электрикам, или в специализированные компании, которые смогут поменять вашу старую систему на более современную и безопасную во всех отношениях. Мы искренне надеемся, что наша помощь была вам полезной, и вы по достоинству оцените наши усилия, чтобы сделать ваши дома более безопасными.
Система TN-S — самая безопасная система заземления
По сравнению с такими системами заземления как TN-C и TN-C-S, система заземления TN-S отличается особой надежностью и безопасностью. Данная система появилась и начала набирать популярность еще в 40-е годы, получив первое широкое распространение на территории Европы, где по сей день продолжает оставаться заслуженно востребованной.
В России система заземления TN-S также все чаще используется, и год за годом все сильнее конкурирует с остальными, менее надежными, системами заземления, поскольку считается на сегодняшний день наиболее безопасной и качественной из всех известных подходов к устройству заземления в потребительских электросетях, особенно в жилых домах.
Несмотря на то, что стоимость монтажа системы TN-S дороже остальных (просто в силу необходимости прокладывать более дорогостоящие многожильные кабеля), тем не менее именно ее выбирают исходя из требования обеспечить наибольшую безопасность для людей, о чем будет подробно разъяснено далее.
Суть в том, что однофазные и трехфазные электрические сети на самом деле всегда нуждаются в трехжильных и пятижильных питающих кабелях, поскольку в идеале в однофазной сети от источника к потребителю необходимо проложить три проводника (фазный, нейтральный N и защитный проводник PE), а для трехфазной сети это будет уже пять проводников (три фазных — A, B, C, нейтральный N и защитный проводник PE).
Так вот, в системе TN-S главный заземлитель расположен на трансформаторной подстанции, а отделенные друг от друга в кабеле проводники N и PE тянутся от него, от самой подстанции, — к потребителю, и дополнительного заземления на стороне потребителя монтировать уже не нужно.
Таким образом, с системой заземления TN-S оборудование у потребителя всегда будет максимально защищено, а самого человека от поражения электрическим током защитят дифавтоматы и устройства защитного отключения, для монтажа и подключения которых оказываются доступны сразу все необходимые проводники в одном кабеле. Причем регулярно контролировать состояние контура заземления у себя дома обывателю уже не придется. Кстати, высокочастотные помехи от работающих пылесосов и дрелей будут не страшны силовым линиям в такой системой заземления.
Напомним, что та же устаревшая система заземления TN-C имеет совмещенные проводники PE и N в одном проводнике — PEN, что ставит людей под угрозу поражения электрическим током. Так или иначе, в целях обеспечения безопасности систему заземления TN-C все равно приходится дорабатывать, хотя изначально к системе TN-C прибегают из соображений экономии.
В итоге система заземления TN-C принципиально уступает по качеству и надежности системе TN-S. Не даром ПУЭ (пункт 1.7.132) склоняет потребителей к необходимости категорически отказаться от использования системы заземления TN-C в пользу более безопасной и надежной TN-S (или в крайнем случае TN-C-S).
Система заземления TN-C-S немного лучше чем TN-C, поскольку в ней присутствует разделение нулевого, заземленного на подстанции, проводника PEN — на нулевой и защитный (N и PE) проводники, однако точка данного разделения обычно находится на вводно-распределительном устройстве самого здания.
Таким образом, очевидный и ключевой недостаток системы TN-C-S заключается в том, что в случае обрыва PEN проводника при нарушении изоляции может случиться пробой на корпус электрического прибора, что опять же поставит человека под угрозу поражения электрическим током. Вот почему наиболее безопасной считается система заземления TN-S, где защитный проводник надежно заземлен и идет сразу в кабеле вместе со всеми остальными проводниками.
Ранее ЭлектроВести писали, что Киевский городской совет поддержал выделение в бюджете средств в сумме 40 млн гривен на систему мониторинга качества атмосферного воздуха в столице. Система будет включать 27 стационарных постов и мобильную лабораторию.
По материалам: electrik.info.
Системы электропитания и поляризация — в журнале соответствия
Коллега недавно спросил, что означают обозначения систем распределения электроэнергии «IT» и «TN». «Система распределения электроэнергии» — это все части электрической системы между «массовым источником питания» и служебно-входным оборудованием потребителя.
В рамках данного обсуждения «массовым источником питания» является вторичная обмотка силового распределительного трансформатора, где выходное напряжение представляет собой напряжение использования, обычно принимаемое за 100, 120, 127, 220, 230 или 240 вольт.
Существуют три основные системы распределения электроэнергии: TN, TT и IT. В системе TN есть три варианта, обозначенные как TN-S, TNC и TN-C-S. Мы рассмотрим, что означают эти обозначения и как они влияют на безопасность системы и продуктов, подключенных к системе.
Также мы дадим определение термину «поляризация» применительно к системе распределения электроэнергии и безопасности продуктов.
И мы обсудим заземление системы распределения электроэнергии.
Вот что означают буквы:
Т = земля (земля)
N = нейтраль (нейтральный провод энергосистемы)
I = импеданс (значение не указано)
C = комбинированный S = раздельный
Terra (или земля) буквально означает тело земли. Для целей данного обсуждения это означает электрическое соединение с землей посредством заземляющего стержня, закопанного в землю.
Нейтраль означает нейтральный провод энергосистемы. Есть два определения. Обычно нейтральный проводник является общей точкой трехфазного четырехпроводного («звезда») объемного источника питания. Это первое определение.
В двух из трех систем, TN и IT, нейтральный провод соединяется с землей с помощью заземляющего стержня. Отсюда у нас есть второе определение: нейтральный проводник — это тот, который соединен с землей. Это определение важно, поскольку оно используется для идентификации нейтрального проводника
.
(В Национальном электротехническом кодексе заземляющий проводник также обозначается как «идентифицированный» проводник. Нейтральный проводник «идентифицируется» посредством цвета изоляции. В США и Канаде цвет белый. В Европе цвет синий.)
Полное сопротивление означает, что полное сопротивление подключается последовательно между нейтральным проводником и заземляющим стержнем. Я слышал, что значение этого импеданса составляет от 1000 до 10000 Ом.
Комбинированный означает, что функцию двух проводников выполняет (объединяет) один проводник.
Раздельный означает, что функцию двух проводников выполняет (отдельно) каждый из двух проводников.
В обозначениях энергосистем используются две буквы: TN, TT и IT. Первая буква указывает на способ заземления нейтрального проводника. Вторая буква указывает на способ заземления защитного проводника. Теперь мы можем определить три основные системы распределения электроэнергии.
TN : В системе TN нейтраль подключена к заземляющему стержню, а защитный проводник подключен к нейтрали. Система TN является преобладающей системой в США и Канаде.
Преимуществом системы TN является очень низкий импеданс между защитным проводом и нейтральным проводом, что обеспечивает работу устройства максимального тока.
Недостатком системы TN является то, что в месте замыкания на землю происходит падение напряжения на защитном проводнике. Это повышает потенциал доступных заземленных частей по отношению к земле, что может привести к поражению электрическим током.
Недостаток системы TN в США заключается в том, что нейтраль заземляется в двух или более местах, одно из которых находится у основного источника питания, а другое — у служебного ввода. Это означает, что земля параллельна нейтрали, и часть тока нейтрали будет протекать через землю.
В свою очередь сигнальные земли между зданиями (или даже между частями зданий) также могут нести часть тока нейтрали (с чем связаны возгорания некоторых изделий).
TT : В системе TT нейтраль подключена к заземляющему стержню, а защитный проводник подключен к собственному отдельному заземляющему стержню. Система ТТ является преобладающей системой в Великобритании
Преимущество системы TT состоит в том, что она устраняет недостатки системы TN. Поскольку защитный проводник имеет собственное отдельное заземление, доступные заземленные части системы всегда находятся под потенциалом земли, даже в случае неисправности.
Недостатком системы ТТ является то, что полное сопротивление между защитным проводом и нейтральным проводом не обязательно низкое, что ставит под угрозу работу устройства максимального тока.
IT : Нейтраль системы IT подключена к импедансу, который соединен с землей, а ее защитный проводник подключен к собственному отдельному заземляющему стержню. (Сопротивление 1000 Ом или больше.)
ИТ-система является преобладающей системой во Франции, Норвегии и других странах.
Одним из преимуществ системы IT является то, что она устраняет недостатки системы TN. Поскольку защитный проводник имеет собственное отдельное заземление, доступные заземленные части системы всегда находятся под потенциалом земли, даже в случае неисправности.
Еще одним преимуществом системы IT является то, что в случае замыкания на землю система намеренно остается работоспособной, т. е. устройство максимального тока не срабатывает до второго замыкания на землю. (Часто в системе используется устройство контроля замыкания на землю, так что при возникновении замыкания на землю активируется аварийный сигнал и могут быть предприняты корректирующие действия. )
Недостатком системы IT является то, что при замыкании на землю изменяется напряжение относительно земли. Например, рассмотрим различные напряжения по отношению к земле в трехфазной распределительной системе с фазным напряжением 220 вольт и междуфазным напряжением 380 вольт в таблице 1.
IT напряжения | ||
Фаза | Нормальные условия | Условия замыкания на землю |
Н – Земля | 0 вольт | 220 вольт |
А – Земля | 220 | 0 (замыкание на землю) |
Б – Земля | 220 | 380 |
С – Земля | 220 | 380 |
А – Н | 220 | 220 |
Б – Н | 220 | 220 |
С-Н | 220 | 220 |
А – В | 380 | 380 |
А – С | 380 | 380 |
Б – С | 380 | 380 |
, где
N = нейтральный
A = Фаза A
B = Фаза B
C = Фаза C
Таблица 1
(Обратите внимание, что фазное и междуфазное напряжения не изменяются. Поскольку все оборудование подключено либо между фазой к нейтрали, либо между фазой, все оборудование продолжает нормально работать, даже если система имеет замыкание на землю.)
Теперь рассмотрим варианты системы TN.
TN-S : Система TN-S имеет отдельные нулевой и защитный проводники по всей системе.
Это обычная система в США и Канаде.
TN-C : В системе TN-C объединены нулевой и защитный проводники по всей системе.
TN-C-S : Система TN-C-S состоит из части системы с комбинированными нейтральным и защитным проводниками и части системы с отдельными нейтральным и защитным проводниками.
Это нормально для домохозяйств США, где сушилки и плиты с подключением через штепсельную розетку имеют нейтраль, подключенную непосредственно к раме сушилки или плиты.
Обратите внимание, что независимо от системы, TN, TT или IT, схема заземления нейтрали практически не влияет на конструкцию изделия.
Некоторые органы, как правило, обеспокоены номинальным напряжением компонентов, соединенных между сетью и землей, если оборудование предназначено для подключения к ИТ-системе. Они обеспокоены тем, что эти компоненты подвергаются более высокому фазному напряжению, возникающему во время замыкания на землю в системе.
Некоторые органы также обеспокоены величиной тока утечки, если оборудование предназначено для подключения к ИТ-системе. Опять же, они обеспокоены более высоким напряжением между фазой и землей, возникающим во время замыкания на землю в системе.
Некоторые органы, как правило, обеспокоены электрической прочностью и высоким испытательным напряжением сетевых цепей, где оборудование должно быть подключено к ИТ-системе. Обратите внимание, однако, что величина переходных перенапряжений не обязательно изменяется из-за замыкания фазы на землю.
Теперь обратимся к поляризации. Для целей данного обсуждения поляризация — это идентификация одного или нескольких терминалов системы питания, будь то нейтральный терминал или фазовый терминал. Как мы видели, все проводники системы распределения электроэнергии идентифицированы.
По большей части нейтральный проводник, даже если он обычно заземлен, рассматривается как фазный проводник.
Как уже упоминалось, в системе TN-C нейтральный проводник сочетается с защитным проводником. В системах и оборудовании TN-C для безопасности важно соблюдать полярность, т. е. чтобы нейтраль в оборудовании была соединена с нейтралью в системе питания. Рассмотрим домашнюю электрическую сушилку, металлический корпус которой подключен к нейтральному выводу шнура питания. Во избежание поражения электрическим током обязательно, чтобы нейтраль сушилки была подключена только к нейтрали питания. Необходимо соблюдать полярность.
В США лампы с цоколем Эдисона должны быть снабжены поляризованной вилкой. Нейтральная клемма вилки подключается к винтовой оболочке розетки. Это означает, что корпус винта, будучи доступным, находится под потенциалом земли. Это повышает безопасность сокета на базе Эдисона.
Поляризацию можно использовать для повышения безопасности оборудования, где оба полюса питания не обрабатываются одинаково.
Поляризация розеток неодинакова в различных системах распределения электроэнергии. В США и Канаде поляризация сохраняется в 120-вольтовых, 15-амперных розетках за счет того, что один нож шире другого. Более широкое лезвие является нейтральным проводником. (Обратите внимание, что клемма заземления не обеспечивает поляризацию.)
В Великобритании поляризация поддерживается в 13-амперной розетке за счет трех положений ножей L, N и E. Проводка обозначена маркировкой на вилке. Обратите внимание, что для двухпроводных вилок требуется фиктивная клемма заземления как для поляризации, так и для активации заслонок в розетке.
В Австралии и Новой Зеландии поляризация поддерживается наклонной ориентацией лезвия. Проводка обозначена маркировкой на вилке.
Поляризация не поддерживается европейскими розетками Schuko, французскими, датскими и швейцарскими розетками. Обратите внимание, что французские, датские и швейцарские вилки можно вставлять только одним способом. Но полярность подключения к розетке не соблюдается. Будьте осторожны, чтобы не предположить, что только потому, что вилка может быть установлена в розетке только одним способом, она поляризована.
БЛАГОДАРНОСТЬ
- Эту тему предложил Рон Веллман из HP Corporate Product Regulations.
- Системы TN, TT и IT определены в IEC 364 и повторяются в IEC 950.
- Для получения дополнительной информации о заземлении нейтрали см. Стандартный справочник для инженеров-электриков , Дональд Г. Финк и Х. Уэйн Берри, редакторы. Издано книжной компанией McGraw-Hill. ISBN 0-07-020975-8.
Авторские права Ричарда Нута, 1995 г. Первоначально опубликовано в Информационном бюллетене по безопасности продукции, том. 8, № 5, 19 декабря95
Ричард Нут — консультант по безопасности продукции, занимающийся безопасным проектированием, безопасным производством, сертификацией безопасности, стандартами безопасности и судебными расследованиями.
Системы электроснабжения | CLOU GLOBAL
Главная » Блог об измерениях » Системы электроснабжения
Опубликовано 01 сентября 2020 г. автором LaoRen
Последнее обновление 02 мая 2023 г.
Время чтения: 3 мин, 5 изображений, 1,4 тыс. просмотров
90 272 Системы электроснабжения
Обычно системы электроснабжения называются однофазными, трехфазными трехпроводными или трехфазными четырехпроводными. Немецкий VDE и IEC60364-1 унифицируют системы питания на основе заземления.
У нас есть система TN, разделенная на TN-C, TN-S и TN-C-S, система TT и система IT.
Какая разница?
Давайте посмотрим поближе.
Система TN-C
Французская аббревиатура от: T erre- N eutre- C ombiné
проволока. Называется ПЕН.
Эта система в Германии устарела.
Система электропитания TN-C
Система TN-S
Французская аббревиатура от: T erre- N eutre- 9 0192 S eparé
В этой системе нейтральный проводник и защитный провод полностью разделены.
TN-S-система электропитания
Система TN-C-S
Французская аббревиатура от: T erre- N eutre- C комбинированный – S eparé
Защитный провод (PE ) объединяется с нейтралью (N) на пути к местной системе распределения (PEN) . PE отделяется от N обычно на распределительном щите рядом со счетчиком электроэнергии. Здесь PE заземляется индивидуально для каждого здания.
Эта система обычно используется для бытовых установок в Германии.
Возможные проблемы:
Когда линии (L1, L2, L3) сильно разбалансированы, на PE влияет N-потенциал. Эта система может уменьшить разность потенциалов, например. корпус двигателя на землю, но это не может полностью устранить напряжение.
Величина напряжения зависит от асимметрии нагрузки и длины проводки. Повторное заземление PE обязательно.
TN-C-S-система электропитания
Система TT
Французская аббревиатура от: T erre T erre
В системе TT нейтраль трансформатора и корпуса потребителей заземляются напрямую. Нейтральный провод (N) не имеет соединения с PE. Следовательно, N не имеет функции защиты.
Система электропитания TT
Система IT
Французская аббревиатура от: I solé T 9019 3 erré
Трансформатор не заземлен, потребители заземлены.