Какие виды заземления бывают: Page not found — HouseHill.ru

Содержание

Системы заземления: виды, схемы

Для установки «земли» в жилых и промышленных помещениях используются различные типы проводов и принципы установки защитных конструкций. Системы заземления электроустановок TN (подтипы TN S, TN C S), ТТ и IT могут применяться как для частного дома, так и для квартиры.

Виды

Обозначение всех систем расшифровывается следующим образом:

  • Первая буква (t по умолчанию) – указывает на принцип работы источника питания;
  • Вторая буква (N, T, I) – определяет принцип заземления и защиты открытых частей различных электрических отводов. Эта маркировка является международно принятой аббревиатурой.
Фото — схемы

Классификация систем заземления и их описание по заземлению отводов:

  1. N – принцип зануления посредством подключения к нейтрали;
  2. T – контур заземлен;
  3. I – изолированный отвод, т. е., у электрооборудования нет открытых контактов. Это применяется в основном для защиты производственных установок.

Также современными параметрами ГОСТ введено такое понятие, как нулевой заземляющий проводник (используется в системах с напряжением до 1000 в). Он бывает N – просто нулевой, PE – земля, PEN – земля, объединенная с нулем.

Принцип работы каждой указанной системы разный, поэтому ПУЭ не разрешает использовать определенные типы защитного заземления до проверки соответствия требованиям определенных электрических сетей.

Назначение

Рассмотрим описание работы и схемы каждой из использующихся систем заземления.

TN – это система, в которой нейтральный провод глухо заземлен, а все остальные электрические отводы подключены к ней. Особенности этой схемы в том, что для её реализации возле трансформатора устанавливается специальный реактор, который гасит дугу, появляющуюся в проводке.

Фото — TN-C

У этой системы есть две разновидности: TN-С и TN-CS. TN-С характеризуется тем, что для защиты системы электроснабжения используется одни комбинированный отвод, объединяющий нейтраль и землю. Этот проводник чаще всего используется в жилых помещениях, промышленных зонах и т. д. У него свои

достоинства и недостатки:

  1. К плюсам можно отнести простоту и универсальность установки. Устройство такого заземления легко производится своими руками;
  2. Но существенным недостатком является отсутствие отдельного заземляющего провода. Во многоквартирном доме такая система может быть не просто неэффективна, но и опасна. Кроме того, когда открытые отводы находятся под напряжением, они могут ударить током. Чтобы предупредить это, многие хозяева отдельно обустраивают зануление сети;
  3. Перед монтажом требуется провести предварительный расчет сечения проводников;
  4. При использовании этой методики нельзя производить выравнивание потенциалов;
  5. В основном она используется для заземления дачи, старых квартир или частных домов. Для современных новостроек применяется очень редко, т. к. технология не подходит по своим техническим характеристикам.

Сравнительно с ней, TN-CS более безопасна для бытового использования. Она состоит из двух кабелей: заземления и нуля. Если Вы обустраиваете проводку в новом доме, то рекомендуем обратить внимание именно на такой раздельный вариант, она идеально подойдет для нового жилого фонда.

Фото — TN-S

Протягивается она от самой трансформаторной подстанции, где напрямую заземляется. Из-за этого при установке можно столкнуться с рядом проблем. Помимо этого техническое проектирование и требования ПУЭ требуют для её реализации использования трехжильного либо пятижильного провода.

Чтобы упростить установку земли, придумали систему, объединяющую достоинства и упрощающую недостатки двух предыдущих. Это TN-C-S. Здесь, как и в TNC есть нулевой провод, который способствует повышению сопротивления при утечке, но, как и TNS, она раздельная. За счет этого обеспечивает мгновенную реакцию УЗО при аварийной ситуации.

Фото — TN-C-S

Не требует использования дорогого пятижильного провода и может монтироваться в любых постройках и для различного сечения проводников. При этом нужно отметить, что заземление производится по стоякам в подъезде, поэтому предварительно обязательно нужно взять разрешение у электропоставляющей компании.

Также к недостаткам нужно отнести тот факт, что если обрывается заземляющий кабель, то открытые отводы стояков могут быть под высоким напряжением.

Схема системы глухого заземления и молниезащиты TT является глухозаземленной и полностью изолированной. В ней для подключения открытых отводов электроустановок или коммуникаций используются специальные нейтральные переходники. Её принцип действия очень простой, но он нецелесообразен для дома или квартиры. Если объяснить просто, то в землю у здания забивается металлический колышек, который соединяется с отводами. К такому контуру подключается оборудование. Установка такой системы допускается только в небольших нежилых помещениях, скажем, в бане, МАФе и прочих постройках. Также может использоваться для освещения или местного отопления (теплицы, инкубатора). Профессиональный вариант можно увидеть у компании Zandz.

Фото — TT

Главным достоинством такого стержневого метода является его мобильность. При необходимости все содержимое этой модульной конструкции просто переносится на другое место, чего нельзя сделать ни с одной другой «землей».

Это очень удобно, если требуется замена, проверка, осмотр или ремонт постоянной стационарной системы.

Фото — стержень

Применение системы IT в основном производится различными лабораториями или медицинскими организациями. Монтаж осуществляется посредством нейтрали, которая изолируется от заземления. При этом иногда используется, где земля подключается за счет крепления нейтрального кабеля к приборам с очень высоким сопротивлением. Её техническое исполнение обеспечивает практически полное отсутствие различных магнитных полей, вихревых токов и других недостатков прочих систем заземления. Подобный комплект (Galmar и прочие) можно купить и использовать и в бытовых целях, но он довольно дорогой. Его стоимость варьируется от 50 долларов до нескольких сотен (цена зависит от протяженности системы).

Фото — IT

Видео: зануление и заземление

Технические параметры

К каждой системе выдвигаются определенные требования, они описываются в соответствующих ГОСТах, поэтому мы отдельно расскажем только про общие особенности:

  1. Для любого заземления требуется УЗО;
  2. Нельзя подключать землю к коммуникациям или другим выводам общего пользования;
  3. Для установки стационарных систем можно использовать заземляющий контур, отдельный колышек (как в стержневой) – запрещено;
  4. Перед началом электротехнических работ обязательно проконсультируйтесь со специалистом. Более того, возможно понадобится взять разрешение на их проведение.

: Системы заземления: разновидности и применение

Заземление – специальное электрическое соединение конкретной точки сети, электрооборудования с заземляющим устройством. Электрики при помощи него добиваются защиты от опасного влияния тока путем снижения напряжения прикосновения до безопасного для живых организмов.

Также заземление используются для эксплуатации земли в качестве проводника (к примеру, в проводной электросвязи). Типовая система состоит из заземлителя, благодаря которому происходит прямой контакт с поверхностью, и заземляющего проводника. При проектировании, установке и использовании техники, оборудования и осветительных сетей одним из важнейших факторов обеспечения стабильной работы и безопасности является точный расчет и монтаж заземления.

Обозначения систем

Главный регламент эксплуатации всех систем заземления на территории РФ является ПУЭ. Он писался с учетом принципов работы, видов и способов устройства разных заземляющих устройств, одобренных отдельным протоколом Международной электротехнической комиссии. Так, были введены некоторые обозначения, основанные на сочетании первых букв слов французского происхождения:

  • Terre – земля;
  • Neuter – нейтраль;
  • Isole – изолирование.

Также используются и английские слова вроде «combined» и «separated» (пер. комбинированный и разделенный). Пояснения:

  • Т – заземление;
  • N – подключение к нейтрали;
  • I – изолирование;
  • С – комбинирование функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов;
  • S – раздельная эксплуатация функционального и защитного нулевых проводов во всей системе.

В названиях эксплуатируемых систем специального заземления по первой букве удается определить способ отвода электрической энергии из источника (генератора и др.), а по второй – потребителя. Чаще всего разделяют TN, TT, IT разновидности. Первая из них также делится на три более мелких типа: TN-C, TN-S, TN-C-S.

Аббревиатуры и расшифровка обозначений дают общее знание о системах, но для глубокого понятия каждое заземление нужно рассматривать отдельно.

Системы с глухонемой нейтралью

Обозначение схем, в которых для соединения нулевых функциональных и защитных проводников эксплуатируется общая глухозаземленная нейтраль источника или понижающего трансформатора. Тут все корпусные элементы, способные передавать энергию и экраны потребителя обязательно соединяются с общим нулевым проводником, подключенным к этой нейтрали. Согласно ГОСТУ, нулевые проводники разного формата также помечают латинскими обозначениями:

  • N – рабочий ноль;
  • PE – защитный ноль;
  • Комбинирование рабочего и защитного нулевых проводников – PEN.

Интересно! Принцип работы каждой системы заземления разный, потому правила не разрешают эксплуатировать конкретные типы заземления до проверки соответствия нормам определенных электрических сетей.

Виды и их назначение

Типы заземления:

ТN и ее разновидности

Это самая часто используемая система, в которой ноль совмещен с землей по всей длине. Особенности такой схемы в том, что для ее обустройства рядом с трансформатором должен находиться вспомогательный реактор. Его цель – гашение дуги, образующейся в проводке.

Система TN делится на 3 подтипа: -С, -S, -CS.

TN-C характеризуется тем, что для обеспечения безопасности задействован один комбинированный проводник, в котором предусмотрена и земля и нейтраль. Схему чаще обустраивают в жилых зданиях, в промышленных помещениях и др.

Отличительные характеристики:

  1. Среди преимуществ выделяется простота монтажа – подобное заземление можно устроить без профессиональных навыков;
  2. Заметным недостатком считается отсутствие отдельного провода заземления. В панельном доме подобное решение может стать не только неэффективным, но и опасным. Также, когда напряжение проходит по незащищенным проводникам, они могут оказаться под током. Во избежание этого мастеру придется отдельно выстроить защитное зануление.
  3. Перед началом работ должны проводиться тщательные расчеты сечения проводников.
  4. Схема не позволяет выполнять выравнивание потенциалов.
  5. Чаще система применяется на дачах, в старых квартирах или частных домах. В современных зданиях схема встречается реже, так как она не соответствует техническим требованиям.

Теперь рассмотрим систему TN-S. Если сравниваться с –С, -S отличается большей безопасностью в бытовом плане. Она проводится по  двум проводникам: заземление и зануление. Если монтируется проводка в новом здании, то лучше остановиться именно на этом раздельном варианте – он лучше подходит для строения жилого дома.

Тянется заземление от трансформаторной подстанции, где напрямую подсоединено к заземляющему контуру. Это усложняет работы при монтаже. Кроме этого техническое проектирование и требования регламента заставляют использовать 3-х или 5-ти жильный кабель при реализации этой схемы.

Для упрощения заземления была разработана система, включающая преимущества и нивилирующая недостатки систем –С и –S – это TN-C-S. Тут имеется нулевой провод, как в TN-C, но он раздельный, как в TN-S. Благодаря такому решению происходит мгновенная реакция отвода напряжения в случае опасной ситуации.

Также эта система не требует монтажа дорогостоящего пятижильного кабеля и может быть использована в любых зданиях с разными сечениями проводников. Заземление обустраивается по стоякам в подъезде, потому заранее нужно оформить разрешение у энергоснабжающей организации. К недостатку можно отнести то, что при обрыве PEN проводника, заземляющий провод может оказаться под напряжением.

ТТ

При подаче электричества по стандартной для районов сельской и загородной местности линии – по воздуху, сложно добиться должного уровня защиты. Тут все чаще выбирают схему ТТ, которая подразумевает передачу 3-х фазового напряжения по 4 проводам (последний – это функциональный ноль).

Со стороны потребителя монтируется местный, часто модульно-штыревой заземлитель. К нему подсоединяются все проводники защитного заземления РЕ, связанные с корпусными элементами.

Эта схема совсем недавно была разрешена к обустройству на территории России, но уже успела распространиться по сельской местности для обеспечения подачи электричества потребителям. В городах система ТТ чаще применяется при подводке энергии к точкам оказания услуг и розничной торговли.

Изолированная нейтраль – IT

Все перечисленные виды заземления связаны одной особенностью – нейтраль соединяется с землей, что делает их надежными, но сказывается в виде проблемы прокладки четвертого провода. Более дешевым и практичным решением считаются схемы, в которых нейтраль совсем не связывается с землей.

Один из примеров – систем IT. Такой вариант подключения обычно монтируется в зданиях медицинского назначения для подачи энергии в технику жизнеобеспечения, на заводах по нефтепереработке и энергетике, научных центрах с крайне чувствительными приборами и других важных строениях.

Классическая схема, главной чертой которой считается изолированная нейтраль от источника, а также имеющийся на стороне потребитель контура защитного заземления (IT). Напряжение с одной стороны в другую передается по минимально возможному числу проводов, а все токопроводящие элементы корпуса техники-потребителя обязательно надежно соединены с заземлителем. Нулевой функциональный проводник на отрезке от потребителя к источнику в варианте схемы IT не предусмотрен.

Безопасность и заземление

Все ныне эксплуатируемые системы заземления разработаны для максимальной безопасности и надежности использования электрической техники и оборудования, а также для исключения случаев увечий людей путем получения травмы током.

При расчетах и проектировании схем все должно быть продумано максимально точно, что максимально снизить риск образования напряжения на корпусах приборов – оно опасно для жизни живых организмов. Система должны или нейтрализовать опасный потенциал на поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание механизмов защиты в срочном порядке. Любая ошибка может стоить человеческой жизни.

Системы заземления — что это и какие бывают? | ЭТМ для профессионалов

Заземление — одна из основных мер защиты от поражения электрическим током. Сегодня это обязательный элемент электроснабжения любого объекта. Об этом сказано и в пункте 7.1.13 Правил устройства электроустановок:

«Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.
При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3 х 220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.»

Давайте разберемся подробнее с тем что такое «система заземления», какими они бывают и чем отличаются.

Что такое «система заземления» и что в неё входит?

Любая система состоит из нескольких элементов, а в ГОСТ 50571 дано такое определение:

Система заземления электрической сети (заземляющая система электрической сети; система заземления; заземляющая система): Совокупность заземляющего устройства подстанции, заземляющего устройства открытых проводящих частей потребителя и нейтрального (иногда фазного) проводника в электроустановке напряжением до 1 кВ.

То есть в систему заземления входит:

-заземляющие устройства;

-нейтральный проводник;

-открытые токопроводящие части потребителя.

Пример заземляющего устройства для частного дома

Но и здесь мы видим ряд определений, расшифруем и их:

-Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников, а заземлителем называют проводящую часть или совокупность таких частей, находящихся в электрическом контакте с землёй.

-Нейтралью в трёхпроводной системе электроснабжения называется средняя точка вторичной обмотки трансформатора/генератора образованная в результате соединения обмоток звездой.

-Открытыми токопроводящими частями называются доступные к прикосновению металлические части оборудования, которые в нормальном режиме работы не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением в результате повреждения основной изоляции. Это может быть корпус водонагревателя, электроплиты, стиральной машины и любого другого оборудования.

-Само же слово «заземление» значит преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Комплект заземления

Виды систем заземления

С определениями вроде бы разобрались. Теперь же разберем о чем шла речь в приведенном вначале статьи пункте ПУЭ, но прежде чем начать перечислять виды систем, расшифруем буквы, которые используются в их обозначениях.

Итак, первая буква говорит о наличии соединения источника питания с землёй как такового:

-T (от франц. terre) — заземлено;

-I (от франц. isolé — изолированный) — изолировано от земли.

Вторая указывает о способе обеспечения защиты:

-N — открытые токопроводящие части соединяются с глухозаземленной нейтралью трансформатора/генератора;

-T — открытые проводящие части заземлены, независимо от того соединена или изолирована нейтраль источника питания.

Следующие буквы говорят о том совмещены ли защитные и рабочие функции в одном проводнике или же возложены на разные:

-S (от англ. Separated — отделён) — защитный и рабочий проводники разделены на протяжении всей линии от источника питания до потребителя.

-C (от англ. combined — совмещены) — функции рабочего и защитного проводника объединены в одном проводнике.

Цветовая маркировка проводников

Кроме перечисленного далее будут использованы и следующие буквы для обозначения проводников:

-L — фазный проводник;

-N (от англ. neutral) — рабочий нулевой (или нейтральный) проводник;

-PE (от англ. protective earth) — защитный проводник, также его называют нулевой защитный проводник;

-PEN (protective earth and neutral) — совмещенный проводник, который выполняет функции нулевого защитного и рабочего проводников.

В отечественных электросетях, которыми мы ежедневно пользуемся, используется глухозаземленная нейтраль. То есть на трансформаторной подстанции монтируется заземляющий контур, к нему крепится металлическая шина и к ней присоединяется нейтральный проводник. Это называется «система TN» (п. 1.7.3. ПУЭ). Но это общее название, система TN подразделяется на 3 других системы.
Нейтраль на этом рисунке глухозаземлена и здесь изображена система TN-S

Правилами и ГОСТами регламентируются следующие виды систем заземления:

TN-C (terra neutral — combined) — это система с глухозаземленной нейтралью, в которой функции защитного и рабочего проводника совмещены в PEN проводнике на всём её протяжении. К потребителю приходит 2 провода (фаза и ноль) при однофазном подключении и 4 провода при трёхфазном. Использование совмещенного защитного и рабочего проводника предполагает обеспечение защиты от поражения электрическим током посредством зануления корпусов электрооборудования.

Условная схема системы TN-C

Защита от поражения электрическим током обеспечивается посредством срабатывания автоматического выключателя при протекании токов короткого замыкания. Но это теоретически. Практически же, токи короткого замыкания не всегда приводят к срабатыванию автоматических выключателей, это связано с высоким сопротивлением цепи фаза-ноль, что является первой проблемой. Вторая проблема связана с тем, что в случае отгорания нуля на вводе корпуса занулённых электроприборов окажутся под напряжением.

Обрыв нуля в TN-C, красной штриховой линией условно показано откуда появляется на корпусе электроприбора

Из-за приведенной выше опасности от этой системы заземления отказались и перешли к TN-C-S.

TN-C-S — это система с глухозаземленной нейтралью, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания. У потребителя же совмещенный проводник разделяется на защитный (PE) и рабочий (N).

Условная схема системы TN-C-S

При этом на вводе у потребителя выполняется повторное заземление PEN-проводника и он разделяется на PE и N. После точки разделения PE и N проводники никогда и ни в какой части схемы не соединяются между собой. Здесь также защита обеспечивается тем, что должен отключиться автоматический выключатель в результате протекания тока КЗ.

Но в отличие от предыдущей системы, даже при обрыве нуля на вводе, на корпусах электроприборов не будет опасного потенциала, ведь у нас есть повторное заземления нуля на вводе. То есть заземление в этом случае и выполняет те функции для которых оно предназначено — снижение напряжения прикосновения до безопасного значения. И так как у нас уже есть контур заземления — обеспечиваются условия для корректного срабатывания УЗО и дифавтоматов в результате утечки тока через корпус, защитный проводник, заземлитель на землю.

В случае соприкосновения фазного проводника с корпусом электроприбора в системе TN-C-S и TN-S может сработать как автоматический выключатель так и УЗО.

TN-S — аналогично TN-C-S, только рабочий и защитный нулевые проводники разделены по всей длине. Фактически для её реализации необходимо в трансформаторной подстанции к заземляющей шине подключить еще один провод (PE). По безопасности эта система похожа на TN-C-S. Но её проблема в том, что для реализации нужна хоть и простая, но капитальная модернизация всей имеющейся электросети, а именно прокладка пятого провода по всем линиям электропередач, стоякам многоквартирных домов и так далее…

TT — система с глухозаземленной нейтралью, в которой открытые токопроводящие части электрооборудования не имеют электрического контакта с нейтралью трансформатора. Они заземляются при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника. В этом случае ноль на вводе выполняет только функции рабочего нуля, поэтому несправедливо его называть PEN-проводником.

Защитный проводник — здесь как нельзя правильнее назвать именно заземляющим (заземлением), поскольку он не связан с нулем. Защита обеспечивается только путем уменьшения напряжения прикосновения («стекания» фазы на землю). То есть автоматический выключатель как в предыдущих системах может и не сработать. В связи с этим в системе TT обязательна установка устройств дифференциальной защиты (УЗО или дифавтоматов), согласно п. 1.7.59. ПУЭ.

Согласно тому же пункту использование такой системы допустимо лишь в том случае, если не удаётся обеспечить электробезопасность в системах TN, например, при плохом состоянии воздушных линий. Поэтому относительно часто используется в частном секторе, деревенских домах и на дачах.

IT — система с изолированной нейтралью. Здесь заземление электроустановок осуществляется как в ТТ, но нейтраль источника питания не соединяется с землёй. В быту не встречается, поэтому рассматривать её в пределах этой статьи не имеет смысла.

Иллюстрация для сравнения отличий схем электроснабжения при различных системах заземления

Заключение

Сегодня домовладельцы при капитальном ремонте дома и электропроводки, так или иначе, сталкиваются с вопросами заземления и выбора системы. Практически во всех случаях единственным возможным решением будет использовать TN-C-S или TT, поскольку в нашей стране просто нет TN-S как вида, может быть, конечно, где-то её и можно встретить, но зачастую нет.

Алексей Бартош специально для etm_company

Системы заземления — обзор типов TN-C, TN-S, TN-C-S, классификация

Проектирование жилых домов, зданий, электрического оборудования, схем освещения предусматривает надежную работу и электрическую безопасность, что достигается правильно выполненным заземлением электроустановок.

В пункте №1.7 ПУЭ изложены требования к схемам выполненного заземления, так как есть естественная система заземления и искусственная схема заземляющих устройств, конструкций и оборудования.

Естественные и искусственные заземлители

Схема заземления считается естественной в том случае, если в земле постоянно находятся металлические части объектов заземления, такие как металлические трубы и сваи, разного диаметра арматура, другие предметы, имеющие способность проводить ток.

Исходя из того, что параметры растекания тока в земле от естественных заземлителей сложно контролировать, применение их в работе электрических установок запрещается. Во всей нормативной документации разрешается работать электроустановкам, имеющим искусственное заземление.

Созданное устройство заземления оборудования или зданий имеет основной параметр — это значение сопротивления, которое подлежит нормированию. В этом случае есть контроль над растеканием тока, поступающего по заземляющему устройству в землю.

Показатели сопротивления заземлителя зависят от таких факторов, как:

  • вид грунта и его состояние;
  • конструкция заземляющего устройства;
  • материал, применяемый для выполнения конструкции заземлителя;
  • площадь контакта устройства заземления с грунтом.

Естественные и искусственные заземлители:

Естественные и искусственные заземлители

Виды искусственных заземлителей:

Классификация систем заземления проводится Международной электротехнической компанией (МЭК), а документом по реализации схем заземлителей в РФ является ПУЭ, пункт №1.7. Он регламентирует и классифицирует системы заземляющих устройств. Все системы имеют сокращенное обозначение, по начальным буквам французских слов: Земля — «TERRE» (Т), Изолировать — «ISOLE» (I), Нейтраль — «NEUTER» (N) и слов английского происхождения: Комбинированный — «COMBINED» (С), Раздельный — «SEPARATED» (S).

Назначение принятой аббревиатуры МЭК следующее:

  • Т обозначает заземление;
  • N показывает подключение устройства к нейтрали;
  • I указывает на применение изолированных проводов;
  • C говорит о том, что в заземляющем устройстве объединяются функции защитного и функционального «нулевого» провода;
  • S указывает на то, что в заземляющей схеме применяется раздельное применение функционального «нулевого» провода и провода защитного заземления.

Заземляющие схемы, виды:

Схемы заземления

Во всех системах искусственного заземления первая буква показывает на то, как сделано заземляющее устройство на источнике энергии (трансформатор, генератор), а вторая — на способ заземления потребляющих электрическую энергию объектов. Специалисты выделяют три системы заземляющих устройств: ТТ, IT, TN. Кроме этого в заземляющей системе ТN есть три подсистемы, они обозначаются как TN-S, TN-C, TN-C-S.

Заземляющее устройство TN

Система заземления TN подразумевает совместную работу «нулевого» провода функционального назначения, а также защитного провода с «общей» глухо заземленной «нейтралью» от генератора или от понижающей трансформаторной подстанции. В этой схеме предусматривается подключение к «нулю», который соединен с «нейтралью», всех имеющих экран кабелей, а также токопроводящего корпуса оборудования. Нулевые провода в этой системе имеют обозначение по ГОСТу Р50571.2 – 94:

  • N обозначает функциональное назначение, «ноль»;
  • PE указывает на защитное назначение «нуля»;
  • PEN показывает совмещенное назначение функциональных и защитных проводов «нуля».

Системы TN строятся с применением глухо заземленной «нейтрали» и подключением «нулевых» проводов (N) на заземляющий контур. Он делается рядом с понижающей трансформаторной подстанцией. В этой заземляющей схеме не применяется дугогасящий реактор. В ней есть подвиды, которые разделяются по способу включения «нулевого» провода N и PE.

Система TN-C заземляющего устройства

Описание схемы TN-C заземляющего устройства необходимо начинать расшифровкой буквенных значений, которые говорят о совмещении функциональных «нулевых» проводов с защитными проводами. Четырехпроводная схема подключения оборудования, системы заземления электроустановок являются примером реализации этого заземляющего устройства, когда три фазы и «ноль» приходят на объект подключения. Заземляющей шиной является приходящий «ноль», на него надо подключить через защитные провода все электропроводящие элементы корпуса оборудования, устройств и приборов, системы освещения.

Что такое заземляющая система TN-C:

Заземляющая система TN-C

При реализации этой заземляющей оборудование схемы есть существенный недостаток — отсутствие защитной функции, когда в процессе работы установки «нулевой» провод потеряет контакт с оборудованием (отгорит, сломается). В этом случае на токопроводящих частях корпуса появится опасное для здоровья человека напряжение. На практике в квартире при реализации этой заземляющей схемы розетки остаются без земли, все оборудование «зануляется».

В этой заземляющей системе при попадании фазы на корпус оборудования срабатывает защитное отключающее устройство, и возможность попадания человека под напряжение исключается быстрым отключением. Важно! Предохранители и автоматы должны иметь рассчитанные номиналы, чтобы работала схема (C и TN). Необходимо также обратить внимание на тот фактор, что в этой заземляющей системе нельзя применять дополнительный защитный контур во влажных помещениях дома, квартиры (ванная комната, санузел). По этой системе подключены все жилые дома советской постройки, уличное освещение.

Система TN-S

Тип заземления по схеме TN-S считается прогрессивным вариантом заземляющих устройств TN, это безопасный вид заземления в котором функциональный «ноль» отделен от защитного провода. Система применяется с начала 30-х годов ХХ века, дает высокую степень защиты по электрической безопасности для здоровья человека, но как недостаток имеет высокую стоимость реализации схемы заземления. Схемой TN-S заземляющего устройства предусматривается на понижающей трансформаторной подстанции разделять РЕ и N провода и подключать для трехфазного напряжения объекты по пяти проводам, а для однофазных объектов — по трем.

Заземляющее устройство TN-S:

Заземляющее устройство TN-S

В правилах ПУЭ обращается внимание, что этот вид заземляющего устройства рекомендуется к установке на важных объектах с применением электропитания, а также на объектах энергоснабжения, что дает высокую степень защиты по электрической безопасности. Широко эта система не применяется: большие траты на материалы, ориентированность российских электрических систем на четырехпроводную схему доставки энергии к потребителю.

Система TN-C-S

Типы систем заземления по схеме TN имеют широкое применение, и для того чтобы стала чаще применяться схема TN-S, которая по деньгам будет немного дороже TN-C – это система TN-C-S, которая позволяет с понижающего трансформатора подавать электроэнергию с применением комбинированного «нуля» (PEN) имеющее подключение к нейтрали глухозаземленной. В этой схеме при входе на объект электроснабжения провод разделяется на PE — защитная функция, и N — функциональный (рабочий) «ноль».

Система TN-C-S:

Система TN-C-S

Недостатком этой заземляющей схемы является возможность полной утраты защиты на территории трансформатора (источника), и, как следствие, — объект электроснабжения остается без защиты от поражения электрическим током. По этой причине правилами указываются проведение мероприятий на стороне источника электропитания для полной защиты провода (PEN) от механических повреждений.

Заземляющее устройство (ТТ)

Данная схема заземляющего устройства применяется для потребителей электроэнергии через воздушную линию. Когда нет возможности обеспечить надежность комбинированного «нуля», применяется схема TT, когда нейтраль источника «глухо» заземлена, передача энергии проводится в четыре провода с функциональным «нулем» и тремя фазами. На объекте электропотребления по этой системе предусматривается местное устройство заземления по действующим правилам, а все токоведущие элементы и корпуса оборудования через проводники подключаются к местной схеме заземления.

Схема (TT):

Схема (TT)

Широкое применение этого способа реализации заземляющего устройства получило коттеджное строительство, в загородных домах его применяют для обеспечения электробезопасности. В городах этой схемой пользуются для снабжения временных точек электроэнергией (открытая концертная площадка, торговые лотки). Обязательно при использовании этого заземляющего устройства применение оборудования защитного отключения, наличие громоотвода и грозовой защиты.

Заземляющая схема (IT)

В организации заземляющего устройства по схеме IT важным элементом является изолированная нейтраль на стороне источника энергоснабжения (I), а на стороне объекта, получающего энергию, должен быть заземляющий контур (Т).

Заземляющее устройство (IT):

Заземляющее устройство (IT)

По этой схеме объект потребления получает электроэнергию по минимально необходимым для передачи проводам, а все оборудование на стороне потребителя должно иметь заземление через провода на местное заземляющее устройство.

Вывод

Необходимо понимать, что все заземляющие системы имеют одно назначение — обеспечить защиту здоровья человека по электрической безопасности, из чего следует надежная работа всего оборудования. В задачу проектировщиков при выборе схем заземляющих устройств входит нахождение компромиссного варианта, при котором возможность появления на токоведущих частях оборудования напряжения становится минимально возможным.

Выбранная система должна защитить человека от напряжения быстрым отключением фазного провода от сети или возможностью снятия напряжения с корпуса оборудования.

Похожие статьи:

Системы заземления: обзор самых популярных

Подключение заземления является одним из наиболее важных способов предохранить человека от поражения блуждающим током электрической сети. Для этого применяются соответствующие системы заземления. От них будет зависеть не только безопасность человека, но и правильное функционирование электротехнических приборов и другого защитного оборудования.

Виды систем

Системы типа TN-C-S на схеме

Системы заземления принято классифицировать. Стандарты, по которым определяется тип защитной конструкции заземления, были приняты Международной электротехнической комиссией и Госстандартом Российской Федерации. Так принято различать несколько типов систем.

Система TN. Данный тип имеет характерное отличие от других – наличие глухозаземленной нейтрали в схеме. В TN все открытые проводящие участки любого электрооборудования подсоединяются к определенному глухозаземленному нейтральному участку отдельного источника питания электроэнергией путем подключения защитных проводников («ноль»). В этой системе глухозаземленная нейтраль означает, что «ноль» трансформатора подключен к заземляющему контуру. Используется для заземления электрического оборудования (телевизоры, системный блок компьютера, холодильник, бойлер и другая техника).

Подсистема TN-C. Это система TN, где защитные и нулевые проводники на всей линии совмещаются в одном PEN. Это значит, что выполнено специальное защитное зануление. Данная система была актуальна в 90-х годах, но на сегодняшний день устарела. Обычно используется для внешнего освещения для экономии средств. Не рекомендуется для установки в современных жилых зданиях.

Подсистема TN-S. В TN-S защитный и нулевой проводники разделены. Данная подсистема считается самой надежной и безопасной, но это обычно влечет большие финансовые траты. Используется для предохранения телевизионных коммуникаций, что позволят устранить большинство помех при слаботочной сети. Подсистема TN-C-S. Система заземления TN C S является промежуточной схемой. В данном случае защитный и рабочий контакты должны совмещаться только в одном месте. Зачастую это делают в главном распределительном щите комплекса.

Схема системы зануления и заземления

Совмещается защитное заземление с занулением. А во всех остальных участках системы TN C S эти проводники должны быть разделены друг от друга. Данная система считается самым оптимальным решением для электрической сети любого здания (промышленные, жилые, общественные).

Выгодное соотношение качества и цены. Другие способы подключения заземляющих электроустановок не позволяют обеспечить надежное функционирование на отдельных частях. В зависимости от требуемого уровня сопротивления подбирается сечения проводников.

Система ТТ. Система данного типа имеет характерную особенность – нулевой проводник источника заземляется, а открытые проводящие части электроустановок подключены к заземлению. Заземляющий контур же независим от заземленной нейтрали основного источника электроснабжения. Это означает, что оборудования используется отдельный контур заземления, не связанный с нулевым проводником.

Система ТТ используется для различных мобильных сооружений или в местах, где нет возможности оборудовать защитное заземление по всем стандартам и нормам. Предусматривается обязательное подключение устройств защитного отключения с качественным заземлением (при напряжении в 380 вольт сопротивление должно быть не менее 4 Ом). Уровень сопротивления должен учитывать конкретный тип автоматического выключателя.

Схема обустройства системы в земле

Система IT. Характерная особенность схемы – нулевой проводник источника питания заземляется через электрические приборы или от земли. Приборы должны иметь высокое сопротивление, а проводящие части электроустановок заземляться при помощи заземляющего оборудования. Высокое сопротивление электрических приборов позволит увеличить надежность системы.

IT используется не часто, обычно для электрооборудования в зданиях особого назначения (например, бесперебойное электроснабжение системного блока ПЭВМ, аварийное освещение больниц), где повышено требование к надежности и безопасности. У каждой из этих систем есть свои преимущества и недостатки. В связи с этим необходимо правильно подбирать схему установки защитного заземления для конкретных ситуаций.

Как работает TN

В соответствии с нормами Правил устройства электроустановок (ПУЭ) система TN является самой надежной. Принцип ее работы позволяет обеспечить надежную защиту человека и подключенного электрооборудования от блуждающих токов.

Главное условие для безопасной и надежной работы системы TN – значение тока между фазным проводником и неизолированной частью при возникновении короткого замыкания в электрической сети обязательно должны превышать значение тока, при котором должны срабатывать защитные устройства. Для данной системы также возникает необходимость подключения устройства защитного отключения и дифференциальных автоматов.

Видео “Продвинутая система заземления”

Устраиваем систему заземления

Если вы решили сделать заземляющий контур самостоятельно, то для заземляющей конструкции необходимо использовать обычный черный металл. Для этого подойдут железные уголки, стальные полосы, трубы и другие конструкции. Такой материал имеет оптимальное сопротивление и невысокую стоимость. Перед началом монтажных работ нужно составить проект, который будет содержать описание конструкции, используемого материала, размеров, места расположения технической коммуникации, тип грунта и другие параметры.

Обязательно нужно знать, в какой тип грунта будет устанавливаться контур заземления. От этого будет зависеть уровень сопротивления. Так в песчаной почве сопротивление значительно выше, чем в обычной земле. На сопротивление будет влиять влажность грунта и наличие подземных вод. Влажность земли будет изменяться в зависимости от климата местности, где будут проводиться монтажные работы.

Схема и монтаж

Специалисты в области электротехники настоятельно рекомендуют использовать готовые схемы по установке заземляющих конструкций. Готовое оборудование можно приобрести в специализированных магазинах. К заземляющему комплекту прилагается соответствующая схема подключения и монтажа. Комплект сертифицирован и имеет гарантию на эксплуатацию.  Но такую конструкцию можно сделать самостоятельно. Наиболее распространенные заземляющие конструкции имеют форму треугольника и квадрата. Первый способ более экономный.

На месте, где будет установлена защитная конструкция, нужно начертить условный равносторонний треугольник. Его вершины должны быть на расстоянии 1,5 м друг от друга. По контуру выкапывается траншея глубиной в 1 м. В местах вершин будут забиты 3 основных проводника – круглая арматура (диаметр – от 35 мм, длина – 2-2,5м). Арматура забивается в землю, затем они должны соединиться металлической шиной (ширина – 40 мм, толщина – 4 мм). Крепление осуществляется сваркой. Заземляющий провод будет отходить от конструкции к распределительному щиту.

Затем траншея зарывается. После завершения монтажных работ нужно провести проверку заземляющего контура. Для этого используется специальное оборудование, которое позволяет измерить сопротивление на отдельных участках земли (до 15 метров от заземляющей конструкции). При правильной установке сопротивление не будет превышать 4 Ома. При более высоких значениях нужно перепроверить места соединения. Мультиметр для проверки не подойдет.

Видео “Зануление и заземление”

Все, что вам необходимо знать о данных понятиях, можно найти в видео-ролике ниже. Основные принципы, нюансы и особенности их подключения и монтажа приведены.

Типы систем заземления - Всё о электрике

Системы заземления типа TN-S, TN-C, TN-C-S

Прежде чем разбираться в типах заземление, нужно правильно понять, что оно из себя представляет. Ведь при упоминании этого слова, у большинства в сознание всплывает картинка: идущая по фасаду здания металлическая лента, которая присоединяется к вбитому в землю стержню.

К сожалению такое малое знание о заземление ведет к тому, что часто встречаются ситуации, когда пытаясь найти в помещение отвод для заземления и не найдя его, совершаются ошибочные действия. А именно попытки произвести заземление путем подсоединения третьего провода к различным металлически предметам. Особенно при установке стиральной машинки. Это могут быть трубы отопления, стояки и что-то иное.

А ведь в принципе, действие это понятно, ведь считается, что трубы идут через землю и значит, что электричество уйдет туда. Но не все так радужно. Такой способ заземления очень опасный. Ведь если случится ситуация при которой произойдет электропробой на корпус стиральной машины, то электрические удары могут получить все люди, которые в этот момент принимали ванну или просто пользовались краном. При этом в любой из квартир расположенных по стояку. А это может привести к летальному исходу.

Что такое заземление?

Поэтому чтобы производить заземление необходимо хорошо разбираться в этом деле и все делать согласно требованиям безопасности.

Что же такое заземление? По периметру здания вбивается ряд металлических стержней. Между собой они соединяются металлическими полосами. Так образуется контур заземления. К нему подсоединяется оборудование или электроустановки. Это и будет называться заземлением электроустановки (оборудования).

Существуют два вида заземления:

  1. Защитное – эти видом обеспечиваются все дома, к которым подведено электричество;
  2. Рабочее – присутствует на всех зданиях, оно служит главным образом для защиты от ударов молнии.

Чтобы организовать собственную систему подключения заземления, нужно определить тип системы заземления, которое подключено в конкретном здании. Существует общая точка, в которой соединяются обмотки трансформатора. Она имеет свое название – нейтраль или еще ее называют нулевая точка. Такое название получено из-за того, что при стабильной работе потенциал нагрузки равен всегда нулю.

Существует три типа заземления:

Чтобы понять, что они обозначают надо сделать расшифровку входящих в них букв. Первая буква будет обозначать, какой характер имеет заземление:

  • Т – нулевая точка (нейтраль) – соединена с землей;
  • I – все части проводящие ток, подвергнуты изоляции от земли.

По второй букве, можно определить какой характер заземления имеют открытые проводящие части входящих в здание электроустановок:

  • T – существующие части связанны с землей, вне зависимости от того какого характера существует связь;
  • N – части электроустановок связаны напрямую с землей, а для заземления потребителей существует отдельный PEN проводник.

Рассматривать их все стоит только при необходимости. Так как основным типом заземления, которое характеризуется низковольтностью – это до одной тысячи вольт. При этом используется система TN. Она включает в себя три подвида. Они имеют также буквенную аббревиатуру (буквенное обозначение систем заземления):

Следует расшифровать эти понятия.

Таблица 1.

C S C-S
В данном случаи нулевое защитное и рабочие проводники совмещены в одном проводнике по всей длине (PEN-проводник). нулевой рабочий проводник (N)и нулевой защитный проводник (РЕ) –имеют разделение. PEN проводник будет разделен на определенном участке сети на два раздельных PE и N проводника.

И так следует поподробнее рассмотреть эти три подтипа.

Система заземления TN-С

Система заземления TN-C распространена по всей территории бывшего СССР. И встречается практически во всех многоквартирных домах получивших название высших партийных деятелей.

В данной системе оба нулевых проводника (защитный и рабочий) объединены в один провод, имеющий название PEN. Далее провод подводился к распределительному устройству дома.

В данном случае существующая схема имеет следующий вид:

Схема системы заземления TN-C

По такой схеме видно, что имеются 2 вида проводки:

  • однофазная – имеет два провода;
  • трехфазная – имеет четыре провода.

В данном случае так распространенная сейчас евроразетка с заземляющим контактом просто бесполезна. Так как подсоединять его не к чему. Вообще такое тип подключения принято называть – занулением. Плюсом TN-C является то что он очень прост и дешев. Такое заземление защищает только от сверхтоков, в данном случае срабатывают автоматические выключатели. А вот устройства защитного отключения оказываются неработоспособными.

Опасен такой тип заземления тем, что при однофазном коротком замыкании зачастую происходит возгорание проводки. Но есть и еще большая опасность возможность от обрыва PEN проводника, еще это называется – отгорание нуля. В этом случае фазное напряжение появляется на корпусе электрооборудование. Такая ситуация случается из-за того, что происходит превышение норм потребление заложенных при проектировании.

В настоящее время применение такого типа заземления запрещено для новых строительств.

Система заземления TN-S

Система заземления TN-S. В данном случае нулевые проводники разделены на всем своем пути. Проще говоря, до источников потребления в доме или квартире прокладываются два провода. Это рабочий ноль (N) и защитный ноль (РЕ). В таких сетях также имеется угроза возникновения пробоя на корпус электрооборудования, что является угрозой для жизни.

Схема имеет такой вид:

Схема системы заземления TN-S

Но в отличие от TN-C заземления в данном случае имеется возможность использовать устройство защитного отключения. Благодаря этому такая система становится более безопасной.

В данной системе обрыв рабочего нуля не выводит на корпус фазное напряжение. Существенный недостаток TN-S заключается в ее дороговизне. Используется она преимущественно в странах западной Европы в частности в Великобритании.

Схема заземления TN-C-S

Попытки сделать систему TN-C более безопасной и при этом не сделать ее излишне дорогой. Так появилась система, которая соединила в себе TN-C и TN-S. В данной системе до входа в здания идет один общий РЕN проводник, который разделяется на два отдельных нуля – защитный и рабочий. Они подвергаются повторному заземлению.

К сожалению, на территории России и СНГ модернизацию заземление системы TN-C начали проводить сравнительно недавно. А вот в большинстве западных стран и США такая замена имела системный характер и началась в 60-е года прошлого века. При системе заземления TN-C-S, однофазная проводка имеет три провода, а трехфазная пять проводов.

Схема подсоединения TN-C-S заземления (при невозможности ее использовать применяют ТТ заземление):

Схема системы заземления TN-C-S

В данном случае в квартире к розетке подходят три провода. Благодаря этому появляется возможность подключить заземляющий контакт евророзетки. При использовании устройства защитного отключения на участке с TN-S обеспечивает хорошую безопасность. Но вот на участке TN-C имеется возможность отгорание нуля и выхода фазного напряжения. В этой ситуации должна использоваться дополнительная система уравнивания потенциалов. Но, к сожалению не все ее используют при замене электроснабжения в домах старой постройки.

Какие бывают системы заземления?

TN и ее разновидности

Самый распространенный тип заземляющей системы — это TN, в котором ноль совмещен с землей по всей длине. Этот тип еще называют в снабжении глухозаземленная нейтраль, когда условный ноль N источника соединен с устройством заземления PE. Устройство заземления не сложно, но тем не менее технологично и представляет собой группу штырей, вбитых вертикально в землю на значительную глубину до водоносного слоя, от 2.5 и более метров. Эти штыри соединены полосой или же кабелем в единый контур заземления жилого дома. Рассмотрим, какая существует классификация систем TN на сегодняшний день и в чем различие между всеми разновидностями.

В старом жилом фонде используется тип защиты ТN-C, это когда рабочий нулевой проводник N выполняет также роль защитного провода PE. Это самый простой и дешевый вариант заземления электроустановки до 1000 В.

Тип TN-С морально устарел и электрически опасен, так как не имеет отдельного защитного проводника, и в случае обрыва нулевого провода, во время ЧП, весь потенциал окажется на электрооборудовании, подвергая риску поражения током или же возникновению пожара.

Поэтому во вновь проектируемых зданиях используют другую подсистему TN-S, в этом устройстве присутствует отдельный провод фаза, ноль (нейтраль) и защитный проводник PE. Проводники N и PE, начиная от подстанции с глухозаземленной нейтралью являются отдельными компонентами системы электроснабжения.

Данный вид является самым надежным из принятых типов заземления электрической сети. К его недостаткам можно отнести дороговизну, так как нуждается в дополнительном проводнике, от подстанции к потребителю.

Лишенная этих недостатков, относительно простая в реализации система TN-C-S, которая сочетает в себе достоинства описанных ранее систем. Также легко реализуется во время реконструкции старых зданий. Смысл данной схемы в том, что до ГРЩ организуется система TN-C, тут разделяют нейтральный провод PEN на два проводника N и PE, далее идет система TN-S.

Недостаток этой системы такой же, как и TN-C, при обрыве PEN шины система оказывается под полным напряжением. С этим недостатком борются установкой дополнительных устройств, таких как реле напряжения, производящих аварийное отключение потребителя от сети.

TT и IT

Существуют еще два вида снабжения, которые используются в специальных условиях, это тип TT — когда доставка электрической энергии организуется фазными проводами от источника с глухозаземленной нейтралью, а заземление организовывается непосредственно у потребителя. Таким способом осуществляют подключение мобильных домов, временных объектов. Данный тип требует обязательного использования устройств защитного отключения УЗО.

Еще один вариант — система IT, тип снабжения, не использующий глухозаземленную нейтраль. Ноль источника подключается через специальные устройства, имеющие высокое внутреннее сопротивление, а непосредственно у потребителя установлено устройство нуля и защитного заземления (согласно ПУЭ 7, глава 1.7). Данный тип снабжения используется в спец лабораториях, так как помехи, вносимые таким способом, минимальные.

Также рекомендуем просмотреть видео, на котором предоставлено описание каждой разновидности заземляющих систем с расшифровкой аббревиатур:

И напоследок хотим обратить внимание — запрещено использовать в качестве защитного заземления трубы отопления, газа, трубы водопровода, элементы металлических ограждений. В этом случае возможно появление на этих элементах полного напряжения 220 вольт, подвергая жизнь окружающих опасности. Берегите себя.

Вот и все, что хотелось рассказать вам об основных типах систем заземления, применяемых в России. Надеемся, теперь вы знаете, какие бывают схемы заземляющих контуров и в чем отличия между существующими вариантами!

Будет интересно прочитать:

Какие виды систем заземления существуют и что такое защитное заземление?

Защитное заземление – это система, созданная для предупреждения воздействия электрического тока на человека, путём преднамеренного соединения с землёй корпуса и нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Системы заземления могут быть естественными и искусственными.

Что такое заземление и зачем оно нужно?

Заземляющие устройства представляют собой преднамеренное соединение проводниками электрического типа различных точек электросети.

Назначение заземления заключается в предотвращении воздействия электрического тока на человека. Ещё одно назначение защитного заземления – отведение напряжения с корпуса электроустановки через устройство заземления на землю.

Основная цель применения заземления – снижение уровня потенциала между точкой, которая заземляется и землёй. Тем самым понижается сила тока до наименьшего уровня и уменьшается количество поражающих факторов при соприкосновении с деталями электрических приборов и установок, в которых произошел пробой на корпус.

Что такое нейтраль?

Нейтраль – это нулевой защитный проводник, который соединяет между собой нейтрали электроустановок в трехфазных сетях электрического тока. Сфера использования – зануление электроустановок.

Понижающая подстанция, где находится трансформаторная установка, оснащена своим контуром заземления. Этот контур состоит из стальной шины и прутов, закопанных специальным образом в землю. К источникам потребления в электрощиток от подстанции проложен кабель, имеющий 4 жилы. Когда потребителю электроэнергии нужно питание от цепи трехфазного типа, то все 4 жилы должны быть подключены. Когда к жилам подключается разная нагрузка, в системе происходит смещение нейтрали, чтобы предотвратить это смещение, используется нулевой проводник. Он помогает симметрично распределить нагрузку на все фазы.

Что такое PE и PEN проводники?

PEN-проводник – это проводник, совмещающий в себе функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника. Он идет от подстанции и разделяется на PE и N проводники, непосредственно у потребителя.

PE-проводник – это защитное заземление, которое мы используем, например, в квартире в розетке с заземлением. PE-проводник используется для заземления устройств, установок и приборов, где уровень напряжения не превышает 1 кВ.

Данный тип заземления используется только для гарантии безопасности. Такое заземление обеспечивает непрерывное соединение всех открытых и внешних деталей. Механизм обеспечивает стекание тока на землю, которое появилось вследствии попадания электрического тока на корпус какого-либо устройства.

PEN-проводник (объединение нулевого защитного и нулевого рабочего проводника) применяется при использовании системы заземления типа TN-C.

Виды систем искусственного заземления

В классификации систем заземления есть естественные и искусственные типы заземления.

Системы заземления искусственного типа:

Виды заземления – расшифровка названия:

  • T – заземление;
  • N – подсоединение проводника к нейтрали;
  • I -изолирование;
  • C – объединение опций функционального и нулевого провода защитного типа;
  • S – раздельное использование проводов.

Многих людей интересует вопрос о том, что называют рабочим заземлением. По-другому его называют функциональным. Ответ на данный вопрос даёт пункт 1.7.30 ПУЭ. Это заземлерие точек токоведущих частей электрической установки. Применяется для обеспечения функционирования электрических приборов или установок, а не в защитных целях.

Также многих волнует вопрос о том, а что такое защитное заземление. Это процесс заземления устройств с целью обеспечения электробезопасности.

Системы с глухозаземленной нейтралью системы заземления TN

К таким системам относятся:

Согласно п. 1.7.3 ПУЭ TN-система – система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.

TN включает в себя такие элементы, как:

  • заземлитель средней точки, которая относится к источнику питания;
  • внешние проводящие части устройства;
  • проводник нейтрального типа;
  • совмещенные проводники.

Нейтраль источника глухо заземлена, а внешние проводники установки подключены к глухозаземленной средней точке источника при помощи проводников защитного типа.

Сделать заземляющий контур можно только в электроустановках, мощность которых не превышает 1 кВ.

Система TN-C

В данной системе нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник. Они совмещены на всем протяжении системы. Полное название – Terre-Neutre-Combine.

Среди преимуществ TN-C можно выделить только легкий монтаж системы, который не требует больших усилий и денежных затрат. Для монтажа не требуется улучшение уже установленных кабельных и воздушных линий электропередачи, у которых есть всего 4 проводящих устройства.

  • возрастает вероятность получения удара током;
  • возможно появление линейного напряжения на корпусе электрической установки во время обрыва электрической цепи;
  • высокая вероятность потери заземляющей цепи в случае повреждения проводящего устройства;
  • такая система защищает только от короткого замыкания.

Система TN-S

Особенность системы заключается в том, что электричество поставляется к потребителям через 5 проводников в трехфазной сети и через 3 проводника в однофазной сети.

Всего от сети отходит 5 проводящих источников, 3 из которых выполняют функцию силовой фазы, а оставшиеся 2 – это нейтральные проводники, подсоединенные к нулевой точке.

  1. PN – нейтральный механизм, который задействован в схеме электрического оборудования.
  2. PE – глухозаземленный проводник, выполняющий защитную функцию.
  • легкость монтажа;
  • низкая стоимость покупки и содержания системы;
  • высокая степень электробезопасности;
  • не требуется создание контура;
  • возможность использовать систему в качестве устройства от защиты утечки тока.

Система TN-C-S

TN-C-S система предполагает разделение проводника PEN на PE и N в каком-то участке цепи. Обычно разделение происходит в щитке в доме, а до этого они совмещены.

  • простое устройство защитного механизма от попадания молний;
  • наличие защиты от короткого замыкания.
  • слабый уровень защиты от сгорания нулевого проводника;
  • возможность появления фазного напряжения;
  • высокая стоимость монтажа и содержания;
  • напряжение не может быть отключено автоматикой;
  • отсутствует защита от тока на открытом воздухе.

Система TT

TT разработана для обеспечения высокого уровня безопасности. Устанавливается на электростанциях с низким уровнем технического состояния, например, где используются оголенные провода, электроустановки, которые расположены на открытом воздухе или закреплены на опорах.

TT монтируется по схеме четырех проводников:

  • 3 фазы, подающие напряжение, смещаются под углом 120° между собой;
  • 1 общий ноль выполняет совмещенные функции рабочего и защитного проводника.
  • высокий уровень устойчивости к деформации провода, ведущего к потребителю;
  • защита от КЗ;
  • возможность использования на электроустановках высокого напряжения.
  • сложное устройство защиты от молний;
  • невозможность отследить фазы короткого замыкания электрической цепи.

Системы с изолированной нейтралью

В ходе передачи и распределения электрического тока на потребителей применяется трехфазная система. Это дает возможность обеспечить симметричность и равномерное распределение нагрузки по току.

Такое устройство создает режим, предусматривающий использование трансформаторной будки и генераторов. Их нейтральные точки не оснащены контуром заземления.

Изолированный тип нейтрали применяется в схеме питания при соединении вторичных обмоток трансформаторных установок по схеме треугольника и при отсутствии питания во время аварийный ситуаций. Такая сеть представляет собой замещающую цепь.

Изолированная нейтраль способствует пробиванию изоляционного покрытия при коротком замыкании и возникновению короткого замыкания на других фазах.

Система IT

Система IT с напряжением до 1000 В обеспечивает заземление через высокий уровень сопротивления и оснащена нейтралью источника питания.

Все внешние элементы электроустановки, которые выполнены из материалов, проводящих ток, заземляются. Среди преимуществ можно выделить невысокие показатели утечки тока во время однофазного КЗ электрической сети. Установка с таким механизмом может функционировать долгое время даже при аварийных ситуациях. Между потенциалами отсутствует разность.

Недостаток: защита от тока не срабатывает при замыкании на землю. Во время работы в режиме однофазного КЗ возрастает вероятность поражения током при прикосновении ко второй фазе установки.

{SOURCE}

Виды и особенности применения систем заземления

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

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.

Основы систем заземления

Следует ли устанавливать систему заземления: незаземленное, сплошное или с высоким сопротивлением? Это вопрос, который задают многие дизайнеры и установщики. Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов. Чтобы принять правильное решение, вы должны полностью понимать плюсы и минусы каждого типа системы. Но сначала вы должны также понимать различные типы неисправностей, которые могут возникать в вашей системе, и с какой частотой они могут появляться.

Неисправности и отказы. Неисправности могут привести к повреждению оборудования и сооружений, увеличить затраты из-за потери производственного времени и привести к травмам сотрудников и даже смертельным исходам. Четыре типа неисправностей включают:

  • Короткие замыкания на землю, которые составляют около 98% всех отказов.

  • Междуфазные замыкания, на которые приходится около 1,5% всех отказов.

  • Трехфазные неисправности, составляющие менее 0,5% всех неисправностей и часто вызываемые человеческим фактором.Невозможность удаления прерывателя заземления, оставление кластеров заземления в системах и подъем кузова грузовика в систему с разомкнутыми проводами могут вызвать этот тип неисправности.

  • Дуговые замыкания - это периодические отказы между фазами или между фазой и землей. Это прерывистые токи, которые попеременно ударяют, гаснут и снова ударяют.

Теперь, когда мы рассмотрели различные типы неисправностей, которые могут появляться в электрической системе, пришло время сделать обзор трех основных типов систем заземления, с которыми вы можете столкнуться в полевых условиях.

Системы заземления.

1. Незаземленный. Электроэнергетические системы, которые работают без намеренного заземления, называются незаземленными. Хотя эти системы были стандартными в 40-х и 50-х годах, они все еще используются сегодня. Основное преимущество системы заземления этого типа заключается в том, что она обеспечивает низкое значение протекающего тока и надежность во время повреждения. К сожалению, этот тип системы также имеет ряд серьезных недостатков. Одним из основных недостатков незаземленной системы является сложность определения места замыкания на землю. Поиск неисправности - это трудоемкий процесс. По этой причине это часто делается по выходным, чтобы компании не приходилось прекращать нормальные производственные процессы. Кроме того, неисправность должна быть обнаружена и быстро устранена, потому что, если возникает вторая неисправность, неисправность действует как межфазное замыкание, расширяя процесс ремонта.

Преимущества

  • Предлагает низкое значение тока, протекающего при межфазном замыкании на землю (5 А или меньше).

  • Не представляет опасности вспышки для персонала при случайном замыкании линии на землю.

  • Обеспечивает непрерывную работу процессов при первом возникновении замыкания на землю.

  • Низкая вероятность перерастания дугового замыкания линия-земля в междуфазное или трехфазное замыкание.

Недостатки

  • Трудно обнаружить замыкание на землю.
  • Не контролирует переходные перенапряжения.

  • Стоимость обслуживания системы выше из-за трудозатрат на поиск повреждений заземления.

  • Второе замыкание на землю в другой фазе приведет к межфазному короткому замыканию.

2. Прочно заземлен. Этот тип системы заземления чаще всего используется в промышленных и коммерческих энергосистемах, где заземляющие проводники подключаются к заземлению без намеренного добавления импеданса в цепи. Главный вторичный автоматический выключатель - жизненно важный компонент, необходимый в этой системе, хотя он не имеет отношения к другим системам заземления.Этот компонент имеет большие размеры, потому что он должен выдерживать полный ток нагрузки трансформатора. В системе заземления этого типа часто используются резервные генераторы на случай, если из-за неисправности производственный процесс остановится. Когда это происходит, генераторы надежно заземляются. Однако важно отметить, что генераторы не рассчитаны на больший ток короткого замыкания, связанный с глухозаземленными системами.

Система с глухим заземлением имеет высокие значения тока в диапазоне от 10 кА до 20 кА.Этот ток проходит через заземляющие провода, строительную сталь, кабелепровод и водопроводные трубы, что может привести к серьезным повреждениям оборудования и остановке производственных процессов. Когда происходит замыкание на землю, искрение может вызвать вспышки - обычно в оконечной коробке. В этом замкнутом пространстве вода превращается в пар, вызывая оконечную коробку. Чтобы найти неисправность, все, что вам нужно сделать, это проследить за дымом.

Преимущества

  • Хороший контроль переходных перенапряжений от нейтрали к земле.

  • Позволяет пользователю легко находить неисправности.

  • Может питать нагрузку с нейтралью.

Недостатки

  • Создает серьезную опасность вспышки дуги.

  • Требуется покупка и установка дорогостоящего главного выключателя.

  • Незапланированная остановка производственного процесса.

  • Возможность серьезного повреждения оборудования во время неисправности.

  • Высокие значения тока короткого замыкания.

  • Вероятное перерастание однофазного короткого замыкания в трехфазное.

  • Создает проблемы в основной системе.

3. Высокоомное заземление. Системы заземления с высоким сопротивлением (HRG) обычно используются на заводах и фабриках, где непрерывная работа процессов имеет первостепенное значение в случае неисправности. Заземление с высоким сопротивлением обычно достигается путем подключения стороны высокого напряжения однофазного распределительного трансформатора между нейтралью системы и землей и подключения резистора ко вторичной обмотке низкого напряжения для обеспечения желаемого более низкого значения тока заземления на стороне высокого напряжения.Система HRG поддерживает обслуживание даже при замыкании на землю. Если неисправность все-таки происходит, сигнальные индикаторы и световые индикаторы помогают пользователю быстро найти и исправить проблему или позволяют упорядоченно остановить процесс. Система HRG ограничивает ток замыкания на землю в пределах от 1 до 10 А.

Преимущества

  • Ограничивает ток замыкания на землю до низкого уровня.

  • Снижает опасность поражения электрическим током.

  • Контролирует переходные перенапряжения.

  • Снижает механические нагрузки в цепях и оборудовании.

  • Поддерживает непрерывность обслуживания.

  • Уменьшает падение напряжения в сети, вызванное возникновением и устранением замыкания на землю.

Недостатки

Заземление электрической системы - это решение, с которым многие из нас сталкиваются ежедневно. Как мы видели, существует несколько методов для выполнения этой задачи, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.Вы, как проектировщик или специалист по установке, должны принять окончательное решение о том, когда лучше всего установить наиболее подходящую систему.

Джек Вудхэм, P. E., старший инженер-электрик компании Jedson Engineering, Inc.

Примечание редактора: Информация, представленная в этой статье, основана на презентации, сделанной на симпозиуме по заземлению в октябре 2002 г. и организованной Post Glover Resistors.

Все о системах электрического заземления

В этом блоге мы рассмотрим необходимость системы электрического заземления, ее важность, типы заземленной системы, общие методы и факторы, влияющие на установку заземленной системы, советы по безопасности и т. Д.Просто этот блог посвящен системе электрического заземления.

Земля - ​​это обычная точка возврата электрического потока. Система заземления - это резервный путь, который имеет альтернативный путь для электрического тока, протекающего на землю из-за любого риска в электрической системе до того, как произойдет пожар или электрический ток.

Проще говоря, «заземление» означает, что был проложен путь с низким сопротивлением для прохождения электричества в землю. «Заземленное» соединение включает соединение между электрическим оборудованием и землей через провод.После правильного подключения это обеспечивает вашим устройствам и приборам безопасное место для разряда избыточного электрического тока. Это потенциально предотвратит ряд рисков для электрического оборудования. Провод заземления в розетке - это, по сути, предохранительный клапан.

Национальный электротехнический кодекс определяет землю как «проводящее соединение, намеренное или случайное, между электрической цепью или оборудованием и землей или каким-либо проводящим телом, которое служит вместо земли». NEC также заявляет, что «земля не должна использоваться в качестве единственного заземляющего проводника оборудования.«(NEC) ограничивает напряжение от молнии, скачков напряжения в сети и контакта с линией более высокого напряжения с помощью заземляющих проводов оборудования.

Заземление электрической системы - разумный и самый простой способ сделать всю систему более безопасной и обеспечить защиту от колебаний в электросети. Система должна быть идеально заземлена, если вы хотите иметь безопасную и надежную сеть и избегать рисков для жизни людей.

Необходимость заземленной системы в электрической сети:

Некоторые люди, особенно в крупных жилых или коммерческих проектах, думают, что установка системы заземления и любых дополнительных конструкций из электрических материалов будет сложной и трудоемкой, если будет выполнено своевременное техническое обслуживание.Это чрезвычайно опасная практика, которая может привести к поражению электрическим током в случае короткого замыкания внутренней проводки в приборе.

По словам Джона Гриззи Грзивача, почетного профессора Национального учебного института OSHA, «большинство несчастных случаев и смертельных случаев в связи с контактом с линией являются результатом отсутствия соответствующих средств индивидуальной защиты, изолированного покрытия линии или отсутствия соответствующего заземления. "

Общие риски незаземленной электрической системы - это поражение электрическим током и возгорание, поскольку электрический ток всегда проходит через путь с низким сопротивлением.Рабочие на рабочем месте подвергаются более высокому риску, когда незаземленное устройство разряжает избыточное электричество. В результате электричество передается человеку, причинившему травму или ведущему к смерти. Вероятность неисправности в незаземленной системе очень высока. Чтобы обеспечить максимальную защиту человека и электрического оборудования, убедитесь, что ваша система заземлена.

Как правило, системы питания подключаются к земле через емкость между линиями и землей, и нет прямого физического соединения между какими-либо линиями питания и землей.

Типы заземленной системы:

Ниже перечислены три важных типа систем заземления.

  • Незаземленные системы
  • Системы с заземлением через сопротивление
  • Системы с глухим заземлением

Когда система электроснабжения работает и нет преднамеренного подключения к земле, это называется незаземленной системой. Хотя эти системы были нормальными в 40-х и 50-х годах, они все еще используются в наши дни.

В незаземленной системе ток замыкания на землю незначителен, поэтому его можно использовать для снижения риска поражения людей электрическим током. При возникновении неисправности два провода должны пропускать ток, который был назначен для трех проводов: повышение тока и напряжения вызовет нагрев и приведет к ненужному повреждению электрической системы.

Поскольку ток замыкания на землю незначителен, поиск неисправности становится очень трудным и трудоемким процессом. Альтернативные издержки отказа в незаземленной системе чрезвычайно высоки.

Системы с заземлением через сопротивление:

Заземление сопротивления - это когда в системе электроснабжения имеется соединение между нейтралью и землей через резистор. Здесь резистор используется для ограничения тока короткого замыкания через нейтраль.

Существует два типа резистивного заземления: высокоомное заземление и низкоомное заземление.

Заземление с высоким сопротивлением: Ограничьте ток замыкания на землю до <10 ампер.

Заземление с низким сопротивлением: Ограничивает ток замыкания на землю в пределах от 100 до 1000 ампер.

Системы заземления с высоким сопротивлением (HRG) обычно используются на заводах и фабриках, где в случае неисправности вмешивается текущая работа процессов.

С другой стороны, системы заземления с низким сопротивлением (LRG) используются в системах среднего напряжения 15 кВ или менее и срабатывают защитные устройства при возникновении неисправности.

Системы с глухим заземлением:

Твердое заземление означает, что система электропитания напрямую подключена к земле, и в цепи нет преднамеренного добавления импеданса.Эти системы могут иметь большой ток замыкания на землю, поэтому повреждения легко обнаруживаются.

Обычно используется в промышленных и коммерческих энергосистемах. Имеются резервные генераторы на случай, если в результате неисправности производственный процесс остановится.

Общие методы для систем электрического заземления:

Заземляющие пластины изготовлены из меди или оцинкованного железа (GI) и помещаются вертикально в землю в яме (заполненной слоями древесного угля и соли) глубиной более 10 футов.Для более высокой системы электрического заземления необходимо поддерживать влажность земли вокруг системы пластин заземления.

Национальный электротехнический кодекс требует, чтобы пластины заземления имели площадь поверхности не менее 2 футов, контактирующую с окружающей почвой. Черные металлы должны иметь толщину не менее 0,20 дюйма, а цветные материалы (медь) должны быть толщиной не менее 0,060 дюйма.

Трубки и стержни заземления:

Труба из оцинкованной стали (смесь соли и древесного угля) укладывается вертикально в почву путем просверливания для подключения заземляющих проводов. Длина и диаметр трубы в основном зависит от типа почвы и электроустановки (величины тока). Влажность почвы будет определять длину трубы для укладки в землю.

Медный стержень с оцинкованной стальной трубой вставляется вертикально в землю. Это очень похоже на заземление трубы. Здесь стержни имеют форму электродов, поэтому сопротивление земли снижается до определенного значения. Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует, чтобы длина приводных штанг была не менее 8 футов, а длина 8 футов должна находиться в непосредственном контакте с почвой.

Фактор, влияющий на установку системы заземления:

Ниже перечислены факторы, влияющие на работу любого заземляющего электрода:

  • Материал, используемый в системе заземления
  • Заземляющий электрод (длина или глубина, диаметр, количество заземляющих электродов)
  • Почва (тип, влажность, температура, удельное сопротивление, количество соли)
  • Проектирование наземной системы
  • Расположение котлована

Важность заземления электрических токов:

Защита от перегрузки:

На электрическом рабочем месте, когда по какой-либо причине происходит чрезмерный скачок напряжения, в системе вырабатывается электричество высокого напряжения, вызывающее поражение электрическим током и пожар. В этом сценарии значительно помогает заземленная система, вся эта избыточная электроэнергия уходит в землю. Эта простая форма защиты от перенапряжения потенциально может спасти рабочих, электрические приборы, данные и устройства, а не повредить все, что подключено к электрической системе.

Стабилизация напряжения:

Заземленная система гарантирует, что цепи не будут перегружены и не будут работать, за счет распределения нужного количества мощности между источниками напряжения. Земля является общей точкой отсчета для стабилизации напряжения.

Защита от поражения электрическим током:

Общие риски незаземленной электрической системы - это серьезное поражение электрическим током или пожар. В худшем случае незаземленная система вызовет возгорание, повреждение оборудования, потерю данных и травму или смерть. Система с заземлением обеспечивает бесчисленные преимущества, устраняет опасность поражения электрическим током, защищает оборудование от напряжения, предотвращает электрические пожары, снижает затраты на ремонт оборудования и время простоя, снижает уровень электрического шума (колебания электрического сигнала).

В электрической системе поддержание заземления должно быть приоритетом для безопасности. Чтобы обеспечить безопасность сотрудников и рабочих мест, повсюду соблюдаются меры предосторожности. Некоторые советы по безопасности упомянуты ниже:

  • Перед тем, как начать, ознакомьтесь с правилами электробезопасности (см. OSHA 29 CFR 1910.269 (a) (3) и .269 (c))
  • При удалении заземления заземляющее соединение должно устанавливаться первым и удаляться последним (OSHA 29CFR 1910.269 (n) (6)).
  • Убедитесь, что электрическое рабочее место оборудовано датчиками напряжения, токоизмерительными клещами и тестерами розеток.
  • Используйте устройство защиты от перенапряжения, чтобы отключить подачу питания на рабочем месте при возникновении неисправности, устройства защиты кабеля для пола для предотвращения срабатывания на рабочем месте и прерыватели цепи замыкания на землю для всех розеток для предотвращения поражения электрическим током.
  • Выберите правильное оборудование при заземлении электрической системы. Помните, что ваше оборудование настолько сильное, насколько самое слабое в системе.
  • Убедитесь, что рабочие знают, как правильно использовать каждый инструмент, особенно при работе с постоянным электрическим током.
  • Используйте автоматический выключатель или предохранитель с соответствующим номинальным током.
  • Регулярная чистка наземных комплектов продлевает срок их службы и увеличивает безопасность.
  • Никогда не используйте оборудование с изношенными шнурами, поврежденной изоляцией или сломанными вилками.
  • Осматривайте, обслуживайте и организуйте ремонт проводов в местах, где они входят в металлическую трубу, в прибор или в местах, где кабели в стене входят в электрическую коробку.

ВЫВОД:

Система электрического заземления обеспечивает безопасность персонала и оборудования при работе на линии. Помните, что обесточенная линия просто активируется в мгновение ока, поэтому электрическая система всегда должна быть надежно заземлена.

Проверенный опыт нашей команды сертифицированных профессиональных инженеров поможет в оценке вашей системы и предоставит самые современные решения по заземлению для защиты вашей энергосистемы.Мы тесно сотрудничаем с нашими клиентами в сборе данных, моделировании системы, моделировании наихудших условий и отклонений, построении ступенчатого и контактного потенциалов и предоставлении рекомендаций в соответствии с последними промышленными стандартами.

Если у вас остались вопросы о системах заземления или наших услугах, оставьте их в комментариях ниже, и мы поможем вам найти ответ.

Знакомство с заземлением: заземление, общее заземление, аналоговое заземление и цифровое заземление

Узнайте об основах обозначения заземления, заземления и обозначений заземления.Не все основания одинаковы. В этой статье мы обсудим заземление, общее заземление, аналоговое заземление и цифровое заземление.

Что такое земля?

В электронике и электротехнике принято определять точку в цепи как точку отсчета. Эта контрольная точка известна как земля (или GND) и несет напряжение 0 В. Измерения напряжения являются относительными. То есть измерение напряжения необходимо сравнить с другой точкой в ​​цепи. В противном случае измерение не имеет смысла.

Опорная точка земли часто, но не всегда - подробнее об этом позже - представлена ​​стандартным символом земли. См. Рисунок 1.

Рисунок 1. Символ общего заземления.

Обычно эта контрольная точка является базой для всех других измерений напряжения в цепи. Однако не все измерения напряжения берутся из этой контрольной точки. Например, если бы вы измеряли напряжение на верхнем резисторе в резистивном делителе напряжения, ваша контрольная точка не была бы заземлена.См. Рисунок 2.

Рисунок 2. Не все измерения напряжения относятся к земле.

Земля Земля

Земля Земля в точности так, как звучит. Это земля, физически (и электрически) подключенная к земле через проводящий материал, такой как медь, алюминий или алюминиевый сплав.

Истинное заземление, как определено Национальным электрическим кодексом (NEC), состоит из токопроводящей трубы или стержня, физически вбитой в землю на минимальную глубину 8 футов.

Земля представляет собой электрически нейтральное тело, и благодаря практически бесконечному состоянию нейтральности Земли, она невосприимчива к электрическим колебаниям. Однако следует отметить, что «устойчивость земли к электрическим колебаниям» на самом деле является обобщением. На самом деле, земля - ​​довольно сложный объект, учитывая все переменные и материалы, из которых состоит Земля. И электрический потенциал Земли действительно испытывает некоторые изолированные области изменения из-за таких событий, как, например, удары молнии.Столбы электропередач, которые натянуты по всему району, также заземлены. На рисунке 3 показан заземляющий провод, прикрепленный к силовой опоре.

Рисунок 3. К полюсам питания подключены заземляющие провода.

Третий контакт на электрических розетках (см. Рисунок 4) физически заземлен.

Рисунок 4. Третий штырь, розетка 110 В переменного тока.

Это выходное соединение с заземлением обеспечивает, например, средство для подключения испытательного оборудования к заземлению - заземляющий (зеленый) провод от шнура питания подключается к внутренней раме или шасси оборудования. А при подключении различных частей испытательного оборудования к заземлению все они подключаются к общей точке заземления и, следовательно, имеют общую точку отсчета. Вы можете проверить это, измерив сопротивление между клеммами заземления любых двух единиц испытательного оборудования.

Этот общий вывод выводится для пользователя как вывод заземления. Примечание: корпус вашего настольного компьютера также подключен к заземлению.

Рисунок 5. Испытательное оборудование предоставляет пользователю клеммы заземляющего провода. Исходное изображение любезно предоставлено cal-center.us. Примечание добавлено автором.

Символ заземления, к сожалению, используется во многих приложениях в электронике и электротехнике, часто означая разные вещи для разных людей, поэтому некоторых новичков это может немного сбить с толку.Например, символ заземления также используется в качестве общего символа земли или ссылки 0В. Это немного вводит в заблуждение, потому что опорный сигнал 0 В фактически не подключен к заземлению. На рисунке 6 показаны различные соединения заземления с использованием символа общего / заземляющего заземления.

Рисунок 6. Различные соединения заземления с использованием символа заземления.

Аналоговые и цифровые заземления

Цифровые схемы генерируют выбросы тока, когда цифровые сигналы меняют состояние. При изменении токов нагрузки в аналоговых цепях снова возникают всплески тока.

Несмотря на то, что существует несколько методов надлежащего заземления, когда дело доходит до заземления смешанных сигналов, наиболее важным является - независимо от того, какой метод заземления используется - отделить «более шумные» цифровые обратные токи от «менее шумных» аналоговых. обратные токи. Такое разделение заземлений помогает минимизировать или предотвратить возникновение шума в цепях из-за токов заземления.

Такие токи заземления - воспринимайте их как изменяющиеся токи - при приложении к обратным путям заземления создают колебания напряжения (вспомните закон Ома), называемые шумом.Возможно, вы слышали термин «шумная земля». Такой шум может нарушить чувствительность сигналов в местных цепях. Заземление всегда было основным препятствием для инженеров-проектировщиков, инженеров по системам и тестирования.

Один из возможных способов заземления, который может быть полезен в некоторых, но не во всех, ситуациях, использует так называемое "звездное" заземление. Эта философия основана на теории, согласно которой все напряжения в цепи относятся к одной точке заземления.

На рисунке 7 показано подключение к одной точке заземления как для аналогового, так и для цифрового заземления.

Рисунок 7. Одноточечное заземление для цифрового и аналогового заземления.

Метод использования одиночных точек заземления (или заземления звездой) отлично смотрится на бумаге. На практике, однако, это может быть очень сложно реализовать в зависимости от сложности дизайна. Альтернативный подход - использовать заземленную шину.

Однако имейте в виду, что физическое разделение аналогового и цифрового заземления обычно не требуется, потому что обратными токами можно управлять с помощью правильной компоновки печатной платы, даже если в конструкции используется одна (общая) земля.

Общая ошибка заземления

Трехконтактный источник питания постоянного тока, такой как показанный на рисунке 8, может немного запутать новичков. Этот блок питания имеет положительный (+), отрицательный (-) и GND (заземляющий) вывод. Как упоминалось ранее, клемма заземления (заземление) физически привязана к шасси, которое, в свою очередь, подключается к заземляющему проводу внутри шнура питания, который, наконец, подключается к земле через трехконтактную розетку.

Довольно распространенная ошибка новичков - подключение нагрузки между плюсовым (+) и GND выводом.Это неправильное подключение не позволит току вернуться к своему источнику энергии (самому источнику питания), и, следовательно, ток не будет течь. Правильное подключение - это подключение нагрузки между положительной (+) и отрицательной (-) клеммами.

Рисунок 8. Источник питания постоянного тока с заземлением (зеленая клемма в центре). Изображение любезно предоставлено GWInstek.com.

Электростатический разряд (ESD)

Заземление испытательного оборудования также помогает исключить электростатический разряд (ESD). Электростатический разряд возникает, когда статически заряженное тело (то есть вы) соприкасается с испытательным оборудованием. Некоторое испытательное оборудование сверхчувствительно и может быть очень уязвимо к электростатическим разрядам.

Интегральные схемы (ИС)

известны своей крайне уязвимостью к электростатическим разрядам. Заземленные маты (называемые антистатическими матами), заземленные стулья и браслеты обеспечивают адекватную защиту от электростатического разряда для ваших ИС, заземляя вас - таким образом снимая любые статические электричества, которые могут возникнуть на вашем теле, - до прикосновения к каким-либо чувствительным компонентам.Большинство инженеров и техников также носят антистатические куртки при работе с печатными платами и интегральными схемами для дополнительной защиты от возможных повреждений компонентов и оборудования.

Символы заземления

Следующие символы заземления можно встретить в проектах:

Рисунок 9. Общий символ заземления или заземления (IEEE Std 315-1975, раздел 3.9.1 и IEC 60417-5017).

Рисунок 10. Заземление с низким уровнем шума или функциональное заземление (IEEE Std 315-1975 раздел 3.9.1.1 и IEC 60417-5018).

Рисунок 11. Безопасное или защитное заземление (IEEE Std 315-1975, раздел 3.9.1.2 и IEC 60417-5019).

Рисунок 12. Корпус или соединение рамы (IEEE Std 315-1975, раздел 3.9.2 и IEC 60417-5020).

Рисунок 13. Общие соединения / уровень потенциала не указан (IEEE Std 315-1975, раздел 3.9.3.2)

Консультации - Инженер по подбору | Заземление в коммерческих зданиях

Автор: Сэм Р. Александер, PE, LEED AP BD + C, exp, Maitland, Fla. 15 августа 2012 г.

Существуют различные преимущества для заземления и соединения систем передачи и распределения переменного тока. Основание для выбора того или иного типа системы заземления зависит от ее способности обеспечивать безопасность персонала и защиту оборудования.В первую очередь, электроэнергетика занимается снижением опасности поражения электрическим током и вспышкой для персонала, работающего с электрическими системами, ограничением повреждений компонентов электрической системы из-за переходных перенапряжений и минимизацией прерывания коммерческих или промышленных процессов, которые поддерживает электрическая система.

Исходя из этих критериев, преобладающая философия проектирования заземления заключается в предоставлении заземленной системы вместо незаземленной для достижения этих целей. Тем не менее, понимание основных принципов работы каждого типа системы необходимо для согласования соответствующей топологии заземления с характеристиками электрической системы.Коммерческие здания, большая часть оборудования которых работает при напряжении 600 В и ниже, похоже, стандартизированы на основе надежного заземления и заземления. Правильное применение этого подхода осуществляется через призму Национального электрического кодекса.

Причины для заземленных и незаземленных систем

Согласно NEC, существует две основные цели заземления электрической системы переменного тока: первая - стабилизировать напряжение системы относительно земли в нормальных условиях эксплуатации, обеспечивая систему отсчета земли для системы; другой - поддержание в допустимых пределах избыточных напряжений в системе из-за молний, ​​скачков напряжения в сети и случайного контакта с более высокими напряжениями.Эти две причины позволяют инженеру-проектировщику достичь двух основных целей - защиты оборудования и безопасности персонала для электрической системы. Третья цель заземления - позволить процессам, поддерживаемым электрической системой, продолжаться при наличии неисправного состояния. Обычно это достигается либо с помощью незаземленной системы, либо с помощью специальной формы заземления (заземления с высоким сопротивлением).

Энергетические системы в 1950-х годах, как правило, были незаземленными, трехфазными, трехпроводными, с трансформатором треугольника и генератором треугольника.Основное преимущество этой конфигурации заземления заключается в том, что она позволяет одному замыканию фазы на землю с болтовым соединением работать бесконечно без повреждений в месте повреждения и без срабатывания устройства защиты от сверхтоков. Это обеспечивает бесперебойную работу при обнаружении неисправного проводника, хотя и с риском поражения электрическим током персонала. Тем не менее, большинство замыканий на землю имеют не болтовое соединение, а дуговое искрение низкого уровня (повторное зажигание). Эти повторные замыкания на землю из-за их относительно низких токов короткого замыкания могут оставаться незамеченными оборудованием для контроля замыканий на землю.Опасность заключается в том, что повторные замыкания на землю вызывают возрастающие переходные перенапряжения на изоляцию проводящей системы. Если не контролировать, напряжение на изоляцию системы может привести к двойному замыканию линии на землю, что приведет к нежелательному срабатыванию защитных устройств максимального тока. Еще худший сценарий - это последствия опасности разрушительной дуги. По этой причине сейчас меньше шансов построить незаземленные системы, и они с большей вероятностью будут модернизированы с помощью системы с заземленным сопротивлением какого-либо типа.

В электрической системе есть различные точки, доступные для заземления, например, средняя точка однофазного трансформатора, угол обмоток треугольником или центр обмоток звезды. Точки, которые считаются нейтральной точкой системы, чаще всего используются для заземления. Нейтральная точка влияет и, в свою очередь, одинаково влияет на три другие фазы сбалансированной трехфазной системы. По своей природе эта точка представляет собой лучшую возможность реализовать две основные цели заземления электроэнергетической системы.Описанные ниже методы заземления включают подключение к нейтральной точке звездообразной системы (генератора или трансформатора). Как правило, там, где нет нейтральных точек для заземления на обмотках генератора или трансформатора, как при соединении треугольником, используются заземляющие трансформаторы, такие как трансформаторы зигзагообразной или треугольной формы. Эти заземляющие трансформаторы эффективно создают нейтральное соединение, которое затем можно заземлить.

Типы заземления

Высокоомное заземление (HRG) , с возможностью применения в диапазоне напряжений от 480 В до 13.8 кВ, обеспечивает средства для ограничения проблем с переходными перенапряжениями, связанными с незаземленными системами, при этом обеспечивая преимущества непрерывности обслуживания. Идеальный диапазон напряжений - 5 кВ и меньше. Как правило, увеличение тока замыкания на землю улучшает контроль перенапряжения, но повышает вероятность повреждения. И наоборот, уменьшение тока замыкания на землю увеличивает перенапряжение, но снижает повреждение в месте повреждения. Правильное применение HRG в диапазоне среднего напряжения (MV) 2.От 4 до 13,8 кВ потребуется максимальный предел для одиночного тока замыкания на землю между точкой замыкания на землю до значения ниже 7 ампер. Кроме того, собственный емкостный зарядный ток между фазой и землей должен быть меньше или равен току через заземляющий резистор. Математически ток замыкания на землю представляет собой векторную сумму тока заземляющего резистора и тока емкостной зарядки. Емкостной зарядный ток - это функция электрической системы, которую необходимо предварительно оценить.При соблюдении этих величин и условий можно рассчитать диапазон токов замыкания на землю HRG.

Низкоомные схемы заземления (LRG) предназначены для ограничения токов замыкания на землю в диапазоне от 100 до 400 ампер в системах с диапазонами напряжения от 480 В до 15 кВ. При таком увеличении величины тока замыкания на землю цель LRG состоит в том, чтобы исключить переходные процессы перенапряжения за счет увеличения места повреждения и повреждений в результате замыкания на землю. Однако, чтобы минимизировать эти повреждения, система защитных устройств формируется как часть схемы LRG.В идеале неисправность изолирована, а остальная электрическая система продолжает работать. При более высоком значении токов замыкания на землю емкостной зарядный ток относительно земли очень мало влияет на выбор номинального сопротивления заземляющего резистора. В этом случае это сопротивление представляет собой просто напряжение между фазой и нейтралью на заземляющем резисторе, деленное на ток замыкания на землю.

Реактивное заземление (RG) - еще одна альтернатива, используемая в системах среднего напряжения в диапазоне от 2,4 до 15 кВ. В этой схеме заземления используется индуктор для ограничения протекания токов замыкания на землю.Было показано, что системы с реактивным заземлением создают переходные перенапряжения при гораздо более высоких токах замыкания на землю, чем системы с резистивным заземлением. Чтобы ограничить переходные перенапряжения до приемлемых пределов, результирующий ток замыкания на землю может составлять до 60% от трехфазного замыкания на болтах. Поскольку это намного превышает предел в 400 ампер для LRG в том же диапазоне напряжений, реактивное сопротивление не так широко используется в электрической промышленности, за исключением заземления с настроенным реактивным сопротивлением.

Нейтрализатор замыкания на землю (GFN) - это еще одна форма заземления реактивного сопротивления, известная как заземление настроенного реактивного сопротивления. Как следует из названия, индуктивное реактивное сопротивление настраивается на естественный емкостный зарядный ток незаземленной фазы относительно земли. Этот эффект настройки за счет индуктивного реактивного сопротивления существенно нейтрализует (нейтрализует) вклад тока от емкостного зарядного тока. При этом остается небольшая часть тока замыкания на землю, которая по своей природе является резистивной. Этот резистивный ток нейтрали относительно земли находится в фазе с напряжением нейтрали относительно земли. Преимущество этого согласования фаз заключается в том, что дуговое замыкание на землю с меньшей вероятностью будет поддерживаться напряжением, когда переменный ток и напряжение одновременно достигают нулевого значения.Приложение GFN аналогично приложению HRG в том, что замыкание на землю может сохраняться, так что электрическое обслуживание продолжается. Обнаружение неисправности обеспечивается согласованным набором реле защиты от замыканий на землю. Недостаток GFN аналогичен RG в том, что реактивное заземление в целом имеет тенденцию к увеличению переходных перенапряжений. Кроме того, цепь заземления должна быть перенастроена после того, как в электрической системе будет выполнено какое-либо переключение.

Твердое заземление (SG) обычно было решением более 60 лет назад, когда инженеры искали альтернативу решению проблемы переходных перенапряжений из-за дугового замыкания на землю в незаземленных системах.Несмотря на то, что его применение не было столь успешным в диапазоне от 2,4 до 13,8 кВ из-за высокой энергии в точке повреждения, SG даже сегодня постоянно применяется при напряжениях ниже 600 В. Система с глухозаземленной нейтралью будет производить максимальный ток повреждения для данного состояния повреждения. Таким образом, он предоставляет наилучшие возможности для раннего обнаружения опасности возникновения дуги в электрических системах. Координация устройства максимального тока, которое является важной частью системы SG, обеспечивает изоляцию только неисправной цепи, в то время как остальная часть системы продолжает функционировать.

Граница (зона заземления) электрической системы

Эффекты замыкания на землю различных схем заземления, описанных выше, ограничены определенными областями электрических систем, известными как зоны заземления или системы заземления. Границы этих систем заземления образуются разграничениями, такими как первичные обмотки треугольником трансформаторов или точка постоянного тока инверторов и преобразователей переменного / постоянного тока. Эти системы, которые связаны друг с другом магнитным полем или электрически изолированы, за исключением некоторой формы соединения оборудования, считаются отдельными системами.

На рисунке 1 трехфазная система на 480 В включает в себя первичные обмотки треугольником систем 2 и 4, двигатель с незаземленной звездой, глухо заземленный трансформатор звездой-звездой, генератор источника с незаземленной обмоткой треугольником и вторичную заземленную звезду трансформатор источника. Система 2 имеет незаземленную вторичную обмотку трансформатора по схеме «треугольник» и незаземленную первичную обмотку однофазного трансформатора. Система 3 имеет незаземленную вторичную обмотку однофазного трансформатора, а Система 4 - заземленную вторичную обмотку трансформатора звездой.

Когда отдельные системы создают свои собственные соединения и заземления, они называются отдельно производными системами (SDS). Источники питания, такие как трансформаторы и генераторы, обычно конфигурируются как SDS. Однако, когда они электрически подключены к другой системе, они становятся частью этой системы и классифицируются как не относящиеся к SDS. Трансформатор T1 и генератор G в системе заземления 1, рис. 1, не относятся к SDS.

Твердое заземление трансформатора коммерческих зданий

Трансформаторы для коммерческих зданий обычно подключаются как SDS.Основная характеристика SDS - это соединение заземленного нейтрального проводника с соединенным корпусом оборудования или с соединенной шиной заземления. Для трансформаторов существует две конфигурации твердого соединения нейтрали с землей. Первая конфигурация имеет это соединение на самом трансформаторе (см. Соединение A на трансформаторе на рисунке 2).

Вторая конфигурация имеет это соединение нейтрали с землей у первого средства отключения после трансформатора (см. Соединение C на панели 208 В на Рисунке 2).Эта вторая конфигурация заземления и соединения идентична тому, что требуется для служебного входного оборудования коммерческих зданий, которое обслуживается трансформатором электросети. В этом случае соединение нейтрали с землей называется основной перемычкой заземления. Также указано третье соединение B. Три соединения A, B, C нельзя использовать одновременно, так как это создаст параллельный путь для заземленного проводника. Однако любые два из трех соединений A, B, C будут соответствовать правилам установки на основе 250.30 (А) (1) NEC. В общем, установка заземления и заземления одиночного трансформатора в здании может быть расширена до нескольких трансформаторных схем, где на каждом этаже многоэтажного здания расположено несколько трансформаторов. Для этого общий провод заземляющего электрода протягивается либо вертикально через полы, либо горизонтально внутри каждого этажа.

Генератор для коммерческих зданий с твердым заземлением

Заземление и заземляющие соединения генераторов для коммерческих зданий могут быть выполнены как в рамках SDS, так и без SDS.Выбор конфигурации для использования определяется выбором передающего оборудования, которое будет передавать силовые соединения от электросети к генератору (генераторам) здания в случае потери электроснабжения от электросети. Если передаточное оборудование (переключатель) позволяет переключать свои нейтральные соединения (т. Е. 4-полюсные), то генератор, подключенный к передаточному переключателю, должен быть подключен как SDS. Такое расположение обеспечит соответствие требованиям безопасности 250.6 (B), NEC (см. Рисунок 3). Если безобрывный переключатель не позволяет переключать свои нейтральные соединения (т.е.е., 3-полюсный), то генератор должен быть подключен как без SDS, чтобы снова соответствовать 250.6 (B), NEC (см. рисунок 4). Несмотря на то, что на генераторе G2 нет соединения нейтрали с землей, генератор не считается незаземленным. Это связано с тем, что нейтральное соединение генератора, хотя оно и не связано с землей на самом генераторе, подключено к земле на оборудовании служебного входа MDP через безобрывный переключатель. Также корпус генератора заземлен вспомогательным заземляющим электродом в соответствии с 250.54, NEC. Этот заземляющий электрод обеспечивает для генератора те же преимущества, что и заземление электрической системы.

Несколько генераторов, обслуживающих коммерческое здание, как правило, объединяются как SDS. Это происходит из-за требований к устройствам защиты от замыканий на землю на объектах, достаточно больших, чтобы требовать нескольких генераторов. Например, для правильного функционирования этих устройств защиты от замыканий на землю необходимо, чтобы генераторы были подключены как SDS. Параллельно подключенные генераторы создают особые проблемы с точки зрения способов заземления и защиты оборудования.Здесь достаточно сказать, что согласование электрических параметров этих параллельно включенных генераторов сводит к минимуму циркулирующие токи третьей гармоники, которые могут повлиять на устройства максимального тока замыкания на землю.

Параллельное заземление генераторов может быть реализовано с помощью общей шины нейтрали, подключенной к одной шине заземления, или с помощью отдельных шин нейтрали, подключенных к соответствующим шинам заземления. Чтобы использовать параллельную схему с общей нейтральной шиной, распределительный щит с устройствами максимального тока генератора должен находиться рядом с самими генераторами.Это связано с тем, что соединение нейтрали с землей на SDS должно быть у генераторов или у первого средства отключения после генераторов (250,30 (A) (1) NEC). Согласно требованиям этого кодекса, если распределительный щит генератора должен быть расположен удаленно от самих генераторов, то соединение нейтрали с землей должно быть на встроенном устройстве максимального тока каждого генератора. Здесь необходимо подчеркнуть, что такое применение твердого заземления для генераторов, описанное выше, не является обычной практикой для генераторов с напряжением выше 600 В.Это связано с тем, что одиночные замыкания между фазой и землей при твердом заземлении при таких более высоких напряжениях, как правило, больше, чем трехфазные замыкания на болтах, с которыми производители генераторов проектируют свои генераторы.

Независимо от того, заземлены ли генераторы или трансформаторы в виде паспортов безопасности или не-паспорта безопасности, если они обслуживают конкретный коммерческий объект, то все заземляющие электроды (250,50 NEC) должны быть соединены вместе для образования системы заземляющих электродов. Это увеличивает целостность системы заземления здания, не нарушая требований к различным зонам заземления, поскольку токопроводящие проводники не соединены между собой между зонами заземления.

Заключение

Существует несколько схем заземления и соединения трансформаторов и генераторов. К ним относятся незаземленные, заземленные по сопротивлению и надежно заземленные. Системы с заземленным сопротивлением подразделяются на системы с высоким сопротивлением, низким сопротивлением, реактивным сопротивлением и настроенным реактивным сопротивлением. Незаземленные системы, которые когда-то были одними из наиболее широко используемых систем заземления, в настоящее время являются наименее используемым методом заземления. Незаземленная система предназначена для того, чтобы первое замыкание на землю могло существовать бесконечно долго, чтобы обеспечить непрерывность обслуживания при обнаружении места повреждения.К сожалению, система в этом состоянии имела тенденцию к развитию переходных перенапряжений, которые приводили к нарушениям изоляции оборудования и проводов.

Стремясь найти баланс между непрерывностью работы и снижением переходных перенапряжений, были разработаны другие схемы импедансного заземления и твердое заземление. При напряжении выше 600 В твердое заземление не так широко используется из-за более высоких уровней энергии в точке повреждения. Однако при напряжении 600 В и менее надежное заземление является стандартом де-факто для трансформаторов и генераторов коммерческих зданий.При таком более низком напряжении сплошное заземление с включенными в него устройствами согласованной защиты от сверхтоков предназначено для быстрой изоляции замыканий на землю. Таким образом, только неисправная часть системы не работает, а остальная часть системы продолжает работать.

Пояснения к терминам

Заземленная электрическая система . - это система, в которой по крайней мере один проводник от системы или точка на проводящей системе соединен либо с землей, либо с другим проводящим телом, которое служит вместо земли.Это соединение может быть с промежуточным устройством импеданса или без него. Считается, что с устройством с очень низким импедансом система надежно или эффективно заземлена. С устройством импеданса система может быть заземлена либо резистивно, либо реактивно.

Связанная электрическая система - это система, в которой нетоковедущие проводящие материалы электрической системы соединены вместе таким образом, что они представляют собой путь с низким импедансом для токов замыкания на землю.Это связанное соединение позволяет токам замыкания фазы на землю в заземленной системе течь обратно к источнику электроэнергии для последующих мер безопасности со стороны системы. Из-за взаимосвязанности заземленной и связанной системы связанная система также способствует достижению цели заземленной системы.

Незаземленная электрическая система не имеет прямого соединения между проводниками системы и землей или землей, за исключением очень высокого естественного реактивного сопротивления из-за емкостной связи между линией и землей.Независимо от значения названия, NEC по-прежнему требует, чтобы корпусы токопроводящего оборудования незаземленной системы были заземлены по той же причине, по которой заземленная система должна быть заземлена. Этот код также требует, чтобы незаземленная система была подключена аналогично заземленной системе, чтобы обеспечить путь с низким импедансом для межфазных токов замыкания, которые циркулируют обратно к источнику.

Токи замыкания на землю - это нежелательное протекание электрических токов в электрической системе из-за непреднамеренного соединения между незаземленным проводником электрической цепи и землей.Замыкания на землю в среднем составляют 95% всех неисправностей в электрических системах, причем наиболее распространенным типом замыканий на землю является дуговое. Все формы заземления и соединения пытаются минимизировать или устранить замыкания на землю. Следовательно, различные упомянутые методы заземления будут рассматриваться в контексте обработки токов замыкания на землю.


Александр - старший инженер-электрик с опытом работы. Он специализируется в области электротехники для строительных систем и работает в основном в коммерческих и правительственных зданиях.


Список литературы

Л. Дж. Кингри, Р. Д. Пейнтер, A.S. Локер, «Применение заземления нейтрали с высоким сопротивлением в системах среднего напряжения», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 47, № 3, май / июнь 2011 г.

Д. Д. Шипп, Ф. Дж. Анджелини, «Характеристики методов нейтрального заземления различных энергосистем: факты и вымысел», Катлер-Хаммер, 1988.

Д. Пол, С. Л. Венугопалан, «Метод заземления с низким сопротивлением для энергосистем среднего напряжения», ICF Kaiser Engineers, 1991.

Б. Бриджер мл., «Заземление с высоким сопротивлением», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. IA-19, No. 1, январь / февраль 1983 г.

Л. А. Бей, Дж. Айверсон, «Заземление генераторов переменного тока и переключение нейтрали в аварийных и резервных энергосистемах, части 1 и 2», Cummins Power Generation, 2006.

K. J .S. Хунхун, Дж. Л. Кёпфингер, М. В. Хаддад, «Резонансное заземление (нейтрализатор замыкания на землю) подключенного генератора», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. ПАС-96, № 2, март / апрель 1997 г.

Дж. Р. Дунки-Якобс, «Влияние дугового замыкания на землю на конструкцию низковольтной системы», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 1A-8, No. 3, май / июнь 1972 г.

Рекомендуемая практика IEEE для заземления промышленных и коммерческих энергосистем, IEEE Std 142, 2007.

Рекомендуемая практика IEEE для систем аварийного и резервного питания для промышленных и коммерческих приложений, IEEE Std 446, 1995.

Справочник национальных правил по электротехнике, Национальная ассоциация противопожарной защиты, 2011 г.

Заземление 1910.269 ​​| Обучение безопасности в Интернете

Во-первых, давайте рассмотрим. Что такое «земля» и что «заземление»? Управление по охране труда и технике безопасности (OSHA) определяет каждый термин следующим образом:

  • Заземление относится к проводящему телу, обычно к земле.
  • Заземление 'инструмента или электрической системы означает преднамеренное создание пути с низким сопротивлением к земле. При правильном выполнении ток от короткого замыкания или молнии следует по этому пути, предотвращая накопление напряжения, которое в противном случае могло бы привести к поражению электрическим током, травмам и даже смерти.

Для безопасной работы линий или оборудования в «обесточенном» состоянии OSHA обычно требует, чтобы рабочие заземляли линии или оборудование. Исключение составляют случаи, когда заземление нецелесообразно или представляет большую опасность, чем работа без заземления, например, в цепях, находящихся под напряжением. Даже если рабочие обесточили линии, они рискуют протечь током короткого замыкания в линиях. Чтобы защитить себя от опасности, рабочие должны предвидеть вероятную величину имеющегося тока короткого замыкания и его продолжительность, чтобы они могли установить соответствующие заземления.

Общие причины опасных токов короткого замыкания

  • Случайное повторное включение
  • Индукция
  • Обратное питание
  • Физический контакт между линиями
  • Три основных принципа безопасной работы без напряжения:
  • Электротехники должны обесточить линии и оборудование.
  • Электротехники должны проверять нулевое напряжение с помощью подходящего измерителя.
  • Электротехники должны установить заземления с надлежащим номиналом.

Перед установкой заземления линейный монтажник должен проверить линии и оборудование на номинальное напряжение.Используйте испытания с высокой мощностью для оценки оборудования либо при номинальном напряжении оборудования, либо при более низких напряжениях. Во время тестирования они могут удалить основания. Но сначала они должны проинформировать коллег и изолировать себя и других от воздействия компонентов под напряжением и других опасностей.

Оборудование защитного заземления, которое используют рабочие, должно выдерживать максимальный ток короткого замыкания, который может протекать через него, достаточно долго, чтобы устранить повреждение. Он также должен иметь достаточно низкий импеданс, который определяется как «видимое сопротивление в электрической цепи протеканию переменного тока, которое аналогично действительному электрическому сопротивлению постоянному току и представляет собой отношение эффективной электродвижущей силы к эффективный ток », чтобы немедленно сработать, если линии или оборудование случайно оказались под напряжением.OSHA требует, чтобы все заземления имели допустимую нагрузку, равную, по крайней мере, кабелю AWG номер два.

Отраслевые рекомендации помогают электрикам выйти за рамки минимальных требований OSHA и выбрать заземляющее оборудование, соответствующее имеющемуся току короткого замыкания на рабочем месте.

Площадки должны размещаться с разным интервалом для разных видов работ. Эти интервалы устанавливаются согласованными отраслевыми стандартами, включая Национальный кодекс электробезопасности.

Виды земель

Есть два типа оснований, оба требуются строительным стандартом OSHA.

  1. Системное или служебное заземление : В этом типе заземления провод, называемый «нейтральный проводник», заземляется на трансформаторе и снова на служебном входе в здание. Это в первую очередь предназначено для защиты машин, инструментов и изоляции от повреждений.
  2. Заземление оборудования : Предназначено для повышения защиты самих рабочих. Если из-за неисправности металлический корпус инструмента оказывается под напряжением, заземление оборудования обеспечивает другой путь для прохождения тока через инструмент к земле.

Кроме того, у заземления есть один недостаток: обрыв системы заземления может произойти без ведома пользователя. Использование прерывателя цепи замыкания на землю (GFCI) является одним из способов преодоления недостатков заземления.

Зона безопасности системы

Для воздушной передачи точки безопасности системы должны располагаться на расстоянии не более четырех миль друг от друга. Их можно расположить ближе. Если эти площадки расположены на расстоянии более одной мили друг от друга, электротехники должны использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ), например перемычку, на рабочем месте.При воздушном распределении заземления системы безопасности для защиты сотрудников должны находиться на расстоянии не более двух миль друг от друга. Для подземного распределения заземление системы безопасности должно быть подключено к нейтрали в ближайшей точке подключения. Лучше всего заземлить оба конца.

Рабочему вредит не количество электричества; это когда они перекрывают разницу в электрическом потенциале. Таким образом, чтобы защитить себя и коллег от случайного преодоления таких разногласий, они хотят создать временные защитные площадки, чтобы создать «эквипотенциальную зону», в которой безопасно работать.Они также могут использовать изолирующие или заземляющие коврики и изолированную обувь, чтобы снизить потенциальную опасность шагов и прикосновений вблизи точки заземления.

Что вам нужно знать - Провод заземления оборудования

Заземление оборудования в целях безопасности

Где бы мы были без электричества? С того момента, как мы встаем утром и до того, как ложимся спать, мы переключаем выключатели, не задумываясь об этом.Но электричество - один из самых опасных элементов, которые мы используем в повседневной жизни. Чтобы использовать его безопасно, нам нужно принять меры предосторожности.

Система заземления для создания безопасного пути

В целях безопасности персонала и оборудования все электрические системы должны быть заземлены. Мы заземляем электрические системы, чтобы ограничить дополнительное напряжение, вызываемое молнией, скачками напряжения в сети, контактом с линиями высокого напряжения или замыканиями на землю. Система заземления помогает эффективно направлять электрические токи через электрические системы и стабилизировать уровни напряжения, чтобы цепи не перегружались и не взрывались.Используя низковольтную проводку и системы заземления, мы можем предотвратить дальнейшее возникновение проблем.

Избыточное или рассеянное электричество всегда ведет к наименьшему сопротивлению, и земля является идеальным проводником или приемником этого электричества. Согласно Национальному электротехническому кодексу, «земля» определяется как проводящее соединение, намеренное или случайное, между электрической цепью или оборудованием и землей или каким-либо проводящим телом, которое служит вместо земли.«Заземленное» оборудование подключается к земле или к какому-либо проводящему телу, которое служит вместо земли ».

Раздел 150-51 NEC гласит, что эффективный путь электрического заземления должен выполнять четыре задачи. Он должен быть постоянным и непрерывным, иметь способность безопасно проводить любые вероятные токи короткого замыкания, иметь достаточно низкий импеданс и иметь дополнительный заземляющий провод электрического оборудования, который выполняет ту же функцию, что и земля. Заземляющие проводники оборудования, проводники заземляющего электрода и заземленные проводники являются проводящими объектами, которые расширяют заземление.

Заземляющий провод оборудования выполняет три очень важные функции, когда речь идет о системе электробезопасности. Он создает путь для электричества, связывает оборудование вместе и контролирует аномальные электрические события. Электрический заземляющий проводник - это металлический провод, металлический стержень или аналогичный элемент, который выполняет роль проводника, соединяющего оборудование с землей через заземляющий электрод. Чтобы заземлить оборудование, соедините металлические части на каждой части, которая не проводит ток, вместе, а затем подключите их к заземленному проводу системы, проводу заземляющего электрода или к обоим.Токоведущий провод, по которому течет ток в нормальных условиях, обычно подключается к земле, поэтому электричество рассеивается в земле, эффективно заземляя оборудование.

Соединение для нулевого электрического потенциала

Помимо заземления, заземляющие провода оборудования также связывают оборудование. Соединение относится к соединению двух проводящих частей, например двух частей электронного оборудования. Склеивание очень важно в системах передачи данных, телекоммуникаций или управления процессами.Шкафы для оборудования, корпуса и конструкционная сталь - все должно быть склеено. Если это не так, разница в напряжении между ними может нарушить качество потока данных, и это может привести к полной остановке сети.

Соединение осуществляется путем соединения всех металлических частей, которые не должны пропускать ток (при нормальных условиях эксплуатации) в двух соединяемых элементах. Этот процесс выравнивает их электрический потенциал, таким образом они работают на одной и то же электрическом основных опорном напряжение.Когда они связаны, между ними не будет протекать ток, поэтому разряда не произойдет. Уменьшение тока между двумя частями оборудования при разных потенциалах защищает как оборудование, так и людей.

Одна вещь, которую процесс соединения не выполняет, - это защита любого элемента от накопления электрической энергии. Этот тип защиты исходит от процесса заземления. Но если один из элементов был заземлен, поэтому у него нулевой электрический потенциал, элемент, к которому он подключен, также будет заземлен.

Склеивание электрического оборудования также помогает обеспечить безопасность и защиту сотрудников, которые могут работать с оборудованием или находиться рядом с ним. Например, если два элемента оборудования связаны и сотрудник одновременно касается кожухов оборудования обоих элементов, он не получит шока. Если эти два элемента не связаны, сотрудник может оказаться на пути выравнивания электричества и получить неприятный шок.

Еще одна причина, по которой соединение так важно, заключается в том, что оно помогает создать обратный путь с низким сопротивлением к источнику.Когда электричество находится на пути с низким сопротивлением, ток может течь свободно. Этот большой ток может отключить автоматический выключатель и устранить неисправность.

Наилучшим способом соединения оборудования является прокладка заземляющего проводника по тому же маршруту, что и силовой и нейтральный проводники, от источника к машине.

Контроль аномальных событий

Основная цель заземления электрических систем - обеспечить защиту от электрических неисправностей.Электрическая неисправность - это дефект в электрической системе, который отклоняет или прерывает нормальный поток электрического тока от предполагаемого пути. Если его не остановить, он может повредить электрическое оборудование.

Различные типы электрических неисправностей, такие как замыкание на землю, могут вызвать повреждение. Девяносто пять процентов неисправностей - это замыкания на землю. Замыкание на землю происходит, когда паразитные электрические токи проходят мимо проводки цепи и текут прямо на землю. Замыкания на землю часто вызваны ухудшением механической изоляции, которое может произойти во влажной, влажной и пыльной среде.Нерегулярное или дуговое замыкание на землю может вызвать повышение напряжения в электрической системе, ухудшение изоляции и создание напряжения, в шесть раз превышающего номинальное напряжение системы. Эффективная система заземления оборудования гарантирует, что все части останутся в работе при замыкании на землю.

Сохраняя терминологию прямо

Путаница часто возникает вокруг «нейтральных» проводов или проводников, «заземленных» проводов или проводников и «заземляющих» проводов или проводников.Заземленные провода или проводники на самом деле то же самое, что и нулевые провода или проводники. Заземляющие провода очень разные, но термины «заземляющий провод» и «заземляющий провод» часто используются как синонимы.

Заземляющий провод легко отличить от нейтрального по цвету. Национальный электрический кодекс (NFPA 70 NEC) требует, чтобы заземляющий провод был оголенным. Если это изолированный провод, он должен быть зеленого или зеленого цвета с желтой полосой изоляции. Нейтральные провода белого или серого цвета.Стандартные цвета помогают упростить монтаж электропроводки и повысить безопасность.

Нейтральный (заземленный) провод или проводник выполняет две важные функции. Он служит точкой отсчета нулевого напряжения в электрической цепи и обеспечивает обратный путь для тока, протекающего через провод под напряжением.

Подобно нейтральному проводу или проводнику, заземляющий провод или проводник также работает с нулевым напряжением. Однако его основная функция - обеспечить заземленное соединение всего оборудования.Нейтральный проводник несет все возвратные токи, но в нормальных условиях заземляющий провод не пропускает электрический ток. Однако при возникновении неисправности линии (условия короткого замыкания или другие потенциально опасные ситуации) заземляющий провод или проводник служит альтернативным путем, по которому ток короткого замыкания может безопасно течь обратно к источнику.

Что произойдет, если не использовать заземляющий провод? Неисправность не отключается, и оборудование может «включиться», если к нему прикоснется токоведущий провод.Это означает, что любой, кто прикоснется к находящемуся под напряжением оборудованию, получит удар электрическим током.

Поскольку и заземляющий, и нейтральный проводники работают с нулевым напряжением, большинство устройств будут работать правильно, если провода поменять местами, однако работа будет нарушать электрические нормы.

Вы работаете в строительной отрасли? В таком случае наше программное обеспечение электрического котрактора поможет оптимизировать ваши проекты и повысить эффективность с самого начала.Чтобы узнать больше о нашем программном обеспечении, посетите наш блог или позвоните одному из наших профессионалов сегодня.

(PDF) Характеристики различных способов заземления энергосистем: факт и вымысел

2

(б) Системы переменного тока напряжением от 50 до 1000

вольт. Системы переменного тока напряжением от 50 до 1000 вольт

, обеспечивающие электропроводку помещений и электропроводку помещений

Системы

должны быть заземлены при любом из следующих условий

:

(1) Если системы могут быть заземлены таким образом

, что максимальное напряжение заземление на

незаземленных проводников

не превышает 150 вольт.

(2) Если система 3-фазная, 4-проводная, соединена звездой

, в которой нейтраль используется как

провод цепи.

(3) Если система 3-фазная, подключена 4-проводная схема подключения треугольником

, в которой средняя точка одной фазы

используется в качестве проводника цепи.

(4) Если заземленный рабочий провод

неизолирован в соответствии с исключениями

в разделах 230-22, 230-30,

и 230-41.

Исключение 1. электропечи.

Исключение 2. выпрямители / регулируемые приводы.

Исключение 3. Отдельно производные системы, снабжаемые

трансформаторами с номиналом первичной обмотки <1000 вольт

и:

a. используется исключительно для управления.

г. квалифицированное обслуживание и надзор

.

г. непрерывность управляющего питания -

.

г. установлены наземные детекторы.

Также в знак признания его приемлемости, заземленные системы с высоким сопротивлением

рассматриваются следующим образом:

Исключение № 5: высокоомные заземленные системы нейтрали

, в которых полное сопротивление заземления, обычно резистор

, ограничивает замыкание на землю. ток до

низкое значение. Системы

с заземленной нейтралью с высоким сопротивлением должны быть разрешены для трехфазных систем переменного тока

от 480 до 1000 вольт, где выполняются все следующие условия

:

(a) Условия обслуживания и надзора

гарантируют, что Только квалифицированные

человек будут обслуживать установку.

(b) Требуется непрерывность подачи электроэнергии.

(c) Датчики грунта установлены в системе

.

(d) Линейные нагрузки не обслуживаются.

(c) Системы переменного тока мощностью 1 кВ и более -

, если они питают другое, кроме переносного оборудования,

такие системы должны быть заземлены.

Если такие системы заземлены, они должны соответствовать

применимым положениям данной статьи.

Хотя заземление с высоким импедансом всегда было

, разрешенным NEC для систем с межфазным напряжением

, превышающим 150 вольт, исключение нет. 5 был добавлен

в NEC 1987 года, чтобы прояснить распространенное неверное толкование. Поскольку

все типы системного заземления развиваются в последующих разделах

, следует отметить, что более старые промышленные системы

с напряжением 440 вольт аналогичны системам 480 вольт

.

СООБРАЖЕНИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

Есть некоторые аспекты безопасности и эксплуатации, которые следует учитывать в

. Мы хотели бы кратко рассмотреть несколько из

этих

. Одной из реальных опасностей для незаземленной системы

является повторное замыкание на землю. Хотя

ничего не происходит после одиночного замыкания на землю, второе замыкание на землю

действует как межфазное замыкание. Поэтому важно как можно скорее устранить замыкания на землю в незаземленных системах

.Это часто бывает сложно, и обычно

выполняется методом проб и ошибок. Обнаружение замыкания на землю

намного проще в системе с заземлением с высоким сопротивлением. Способность

обнаруживать и быстро устранять замыкания на землю помогает

сделать высокоомную заземленную систему более безопасной и более надежной

, чем незаземленная система.

Еще одна область, требующая внимания, - это безопасность. Многие

людей считают, что незаземленная система на

безопаснее.Это мнение говорит о том, что, поскольку контакт с одной фазой

не замыкает цепь, вы не получите шока

. Хотя теоретически это верно, это не так в

в реальном мире, где всегда есть емкостная связь с землей

. Безопасность персонала и возможность возгорания не отличаются существенно от

для незаземленной системы и

для высокоомной заземленной системы в условиях твердого замыкания на землю

.Различия действительно возникают в условиях дугового замыкания на землю

. Они будут рассмотрены позже в этой статье.

Еще одна область рассмотрения - непрерывность обслуживания. Система

с заземлением с высоким сопротивлением ограничивает ток замыкания на землю

до значения, лишь немного превышающего значение для незаземленной системы

. Эти значения достаточно малы, чтобы было приемлемо

, чтобы не срабатывать защитные устройства и оставлять ошибки

в системе. Преимущества заземленных систем с высоким сопротивлением

- более легкое определение места повреждения, а

- устранение переходных перенапряжений, которые могут привести к преждевременному разрушению изоляции

.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Чтобы установить общую точку зрения, необходимо представить

определений и краткие пояснения терминов. Определения взяты из «Зеленой книги

» IEEE [Ref.2].

Незаземленная система. Система, цепь или устройство

без намеренного подключения к земле, за исключением устройств индикации или измерения потенциала

или других устройств с очень высоким сопротивлением

.Примечание; Несмотря на то, что система этого типа называется незаземленной,

, на самом деле она соединена с землей через распределенную емкость

ее фазных обмоток и

проводников.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *