Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). В зависимости от того, каким образом, и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.

Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако, ввиду того, что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока и электрических зарядов от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается. В нормативной документации предусмотрено использование только искусственного заземления, при котором все подключения производятся к специально созданным для этого заземляющим устройствам.

Основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через данное устройство — заземлитель. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющих на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

Виды систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим использование различных систем заземления в России, является ПУЭ (пункт 1.7), разработанный в соответствии с принципами, классификацией и способами устройства заземляющих систем, утвержденных специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Сокращенные названия систем заземления принято обозначать сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также английских: «combined» и «separated» — комбинированный и раздельный.

  • T — заземление.
  • N — подключение к нейтрали.
  • I — изолирование.
  • C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
  • S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.

В приведенных ниже названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя. Принято различать TN, TT и IT системы заземления. Первая из которых, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует рассмотреть каждую из них более детально.

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение систем, в которых для подключения нулевых функциональных и защитных проводников используется общая глухозаземленная нейтраль генератора или понижающего трансформатора. При этом все корпусные электропроводящие детали и экраны потребителей следует подключить к общему нулевому проводнику, соединенному с данной нейтралью. В соответствии с ГОСТ Р50571.2-94 нулевые проводники различного типа также обозначают латинскими буквами:

  • N — функциональный «ноль»;
  • PE — защитный «ноль»;
  • PEN — совмещение функционального и защитного нулевых проводников.

Построенная с использованием глухозаземленной нейтрали, система заземления TN характеризуется подключением функционального «ноля» — проводника N (нейтрали) к контуру заземления, оборудованному рядом с трансформаторной подстанцией. Очевидно, что в данной системе заземление нейтрали посредством специального компенсаторного устройства — дугогасящего реактора не используется. На практике применяются три подвида системы TN: TN-C, TN-S, TN-C-S, которые отличаются друг от друга различными способами подключения нулевых проводников «N» и «PE».

Читайте так же:
Как подсоединить розетку телефону

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

Как следует из буквенного обозначения, для системы TN-C характерно объединение функционального и защитного нулевых проводников. Классической TN-C системой является традиционная четырехпроводная схема электроснабжения с тремя фазными и одним нулевым проводом. Основная шина заземления в данном случае – глухозаземленная нейтраль, с которой дополнительными нулевыми проводами необходимо соединить все открытые детали, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток..

Данная система имеет несколько существенных недостатков, главный из которых – утеря защитных функций в случае обрыва или отгорания нулевого провода. При этом на неизолированных поверхностях корпусов приборов и оборудования появится опасное для жизни напряжение. Так как отдельный защитный заземляющий проводник PE в данной системе не используется, все подключенные розетки земли не имеют. Поэтому используемое электрооборудование приходится занулять – соединять корпусные детали с нулевым проводом. .

Если при таком подключении фазный провод коснется корпуса, из-за короткого замыкания сработает автоматический предохранитель, и опасность поражения электрическим током людей или возгорания искрящего оборудования будет устранена быстрым аварийным отключением. Важным ограничением при вынужденном занулении бытовых приборов, о чем следует знать всем проживающим в помещениях, запитанных по системе TN-C, является запрет использования дополнительных контуров уравнивания потенциалов в ванных комнатах.

В настоящее время данная система заземления сохранилась в домах, относящихся к старому жилому фонду, а также применяется в сетях уличного освещения, где степень риска минимальна.

Система TN-S

Система заземления TN-S

Система заземления TN-S

Более прогрессивная и безопасная по сравнению с TN-C система с разделенными рабочим и защитным нолями TN-S была разработана и внедрена в 30-е годы прошлого века. При высоком уровне электробезопасности людей и оборудования это решение имеет один, но достаточно очень существенный недостаток — высокую стоимость. Так как разделение рабочего (N) и защитного (PE) ноля реализовано сразу на подстанции, подача трехфазного напряжения производится по пяти проводам, однофазного — по трем. Для подключения обоих нулевых проводников на стороне источника используется глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора.

В ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ содержится предписание об устройстве на всем ответственных объектах, а также строящихся и капитально ремонтируемых зданиях энергоснабжения на основе системы TN-S, обеспечивающей высокий уровень электробезопасности. К сожалению, широкому распространению и внедрению системы TN-S препятствует высокий уровень затрат и ориентированность российской энергетики на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения.

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

Система заземления TN-C-S

С целью удешевления оптимальной по безопасности, но финансово емкой системы TN-S с разделенными нулевыми проводниками N и PE, было создано решение, позволяющее использовать ее преимущества с меньшим бюджетом, незначительно превышающим расходы на энергоснабжение по системе TN-C. Суть данного способа подключения состоит в том, что с подстанции осуществляется подача электричества с использованием комбинированного нуля «PEN», подключенного к глухозаземленной нейтрали. Который при входе в здание разветвляется на «PE» — ноль защитный, и еще один проводник, исполняющий на стороне потребителя функцию рабочего ноля «N».

Читайте так же:
Розетки с таймером 7 дней

Данная система имеет существенный недостаток — в случае повреждения или отгорания провода PEN на участке подстанция — здание, на проводнике PE, а, следовательно, и всех связанных с ним корпусных деталях электроприборов, появится опасное напряжение. Поэтому при использовании системы TN-C-S, которая достаточно распространена, нормативные документы требуют обеспечения специальных мер защиты проводника PEN от повреждения.

Система заземления TT

Система заземления TT

Система заземления TT

При подаче электроэнергии по традиционной для сельской и загородной местности воздушной линии, в случае использования здесь небезопасной системы TN-C-S трудно обеспечить надлежащую защиту проводника комбинированной земли PEN. Здесь все чаще используется система TT, которая предполагает «глухое» заземление нейтрали источника, и передачу трехфазного напряжения по четырем проводам. Четвертый является функциональным нолем «N». На стороне потребителя выполняется местный, как правило, модульно-штыревой заземлитель, к которому подключаются все проводники защитной земли PE, связанные с корпусными деталями.

Совсем недавно разрешенная к использованию на территории РФ, данная система быстро распространилась в российской глубинке для энергоснабжения частных домовладений. В городской местности TT часто используется при электрификации точек временной торговли и оказания услуг. При таком способе устройства заземления обязательным условием является наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты.

2. Системы с изолированной нейтралью

Во всех описанных выше системах нейтраль связана с землей, что делает их достаточно надежными, но не лишенными ряда существенных недостатков. Намного более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется абсолютно не связанная с землей изолированная нейтраль, либо заземленная при помощи специальных приборов и устройств с большим сопротивлением. Например, как в системе IT. Такие способы подключения часто используются в медицинских учреждениях для электропитания оборудования жизнеобеспечения, на предприятиях нефтепереработки и энергетики, научных лабораториях с особо чувствительными приборами, и других ответственных объектах.

Система IT

Система заземления IT

Система заземления IT

Классическая система, основным признаком которой является изолированная нейтраль источника – «I», а также наличие на стороне потребителя контура защитного заземления – «Т». Напряжение от источника к потребителю передается по минимально возможному количеству проводов, а все токопроводящие детали корпусов оборудования потребителя должны быть надежно подключены к заземлителю. Нулевой функциональный проводник N на участке источник – потребитель в архитектуре системы IT отсутствует.

Надежное заземление — гарантия безопасности

Все существующие системы устройства заземления предназначены для обеспечения надежного и безопасного функционирования электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование. При проектировании и устройстве систем энергоснабжения, необъемлемыми элементами которых является как функциональное, так и защитное заземление, должна быть уменьшена до минимума возможность появления на токопроводящих корпусах бытовых приборов и промышленного оборудования напряжения, опасного для жизни и здоровья людей.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства, или наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления, может быть самое ценное — жизнь человека.

Читайте так же:
Розетка 380 вольт 5 контактов 32а подключение

Ящик главных заземляющих шин ГЗШ-21

Важнейшим требованием в электроэнергетике является безопасность человека. Для этих целей тысячи инженеров и конструкторов по всему миру придумывают способы обезопасить человека от поражения током — создают новые типы УЗО и дифф. автоматов, реле напряжения, ограничители перенапряжения, производят новые типы электроизоляционных материалов и др.

Но все это не имеет значения, если правильно не заземлить все электроустановки в здании, включая металлические трубы канализации и отопления, системы молниезащиты, металлические корпуса, воздуховоды вентиляционных систем. Для этих целей используются ящики главной заземляющей шины ГЗШ.

Что такое ГЗШ?

Главная заземляющая шина (ГЗШ) — это часть заземляющего устройства электроустановки до 1 кВ, предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов в системах заземления TN-C-S и TN-S. Шина ГЗШ может устанавливаться в вводном электрощите (ГРЩ, ВРУ) или в отдельно стоящем корпусе шкафа ГЗШ. Сечение шины ГЗШ не должно быть меньше сечения нулевого рабочего или защитного проводника вводной питающей линии.

Главная задача ГЗШ – обеспечить на вводе в здание или электроустановку нулевой защитный потенциал относительно земли. Наличие ГЗШ — одно из ключевых требований к главным распределительным щитам.

Главная заземляющая шина (ГЗШ)

Что такое главная заземляющая шина (ГЗШ) и для чего она нужна?

Согласно ПУЭ (п.1.7.37.): Главная Заземляющая Шина (ГЗШ) — это шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов.

Как следует из определения ГЗШ должна быть заземлена путем ее присоединения к заземляющему устройству, а к ГЗШ, в свою очередь, присоединяются заземляющие проводники, а так же проводники системы уравнивания потенциалов.

2. Требования к главной заземляющей шине (ГЗШ) (п. 1.7.119. ПУЭ):

1) Материал и сечение ГЗШ :

  • Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин не допускается.
  • Сечение главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (pen)-проводника питающей линии.

2) Конструкция ГЗШ:

  • Конструкция шины должна обеспечивать возможность индивидуального отсоединения присоединенных к ней проводников. При этом отсоединение должно быть возможно только с использованием инструмента.

3) Место установки ГЗШ

  • Главная заземляющая шина может быть выполнена внутри вводного устройства электроустановки напряжением или отдельно от него.
  • Внутри вводного устройства в качестве главной заземляющей шины следует использовать шину PE. (Пример ГЗШ внутри вводного устройства жилого дома смотрите здесь).
  • При отдельной установке главная заземляющая шина должна быть расположена в доступном, удобном для обслуживания месте вблизи вводного устройства.
  • В местах, доступных только квалифицированному персоналу (например, щитовых помещениях жилых домов), главную заземляющую шину следует устанавливать открыто. В местах, доступных посторонним лицам (например, подъездах или подвалах домов), она должна иметь защитную оболочку — шкаф или ящик с запирающейся на ключ дверцей. На дверце или на стене над шиной должен быть нанесен знак:
Читайте так же:
Провода для розетки прикуривателя

Пример открыто установленной ГЗШ:

Главная заземляющая шина (ГЗШ) установленная открыто

Пример ГЗШ установленной в отдельном ящике (щите):

Главная заземляющая шина (ГЗШ) установленная в отдельном ящике (щите)

Примечание: Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (pen)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям п.1.7.122 ПУЭ. (п.1.7.120. ПУЭ)

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

↑ Наверх

Конструкция ящиков ГЗШ

Для изготовления ящиков ГЗШ используют медные или стальные шины к которым со всего здания приходят соответствующие проводники. Крепление проводов к шине производят при помощи болтовых или винтовых соединений. Сама шина заземления монтируется в металлическом ящике IP31/IP54. К ящику ГЗШ подсоединяется вывод от контура заземления

В зависимости от требований проекта шкафы ГЗШ могут иметь разную толщину шины, и разное количество отверстий под присоединение проводников. Наиболее популярные варианты щитов ГЗШ представлены ниже.

Требования ПУЭ

В правилах по обустройству электрических установок, в пункте 1.7.119 определены все базовые требования, касающиеся обустройства главной заземляющей шины ГЗШ в сетях мощностью до 1 кВт. Система располагается в распределительном шкафу конкретного устройства. В случае большого количества проводников заземления, допускается монтаж в отдельный дополнительный шкаф.

главная заземляющая шина гзш 21

Для систем, реализованных на базе TN-С, используют шину РЕ в качестве ГЗШ. Но следует учитывать, что сечение РЕ должно быть больше самих проводов. Для обустройства ГЗШ рекомендуется использовать медь. Реже устанавливают сталь. А вот алюминий – это самая грубая ошибка. Этот материал строго запрещен для эксплуатации в данных условиях.

Все соединения должны быть разборными. Обычно они крепятся на болтах. Провода обжимаются к наконечникам и далее привинчиваются на шину. На стене рядом с последней обязательно наносят символ, указывающий на заземляющую шину.

В пункте 1.7.120 определено, что для помещений с двумя и более вводами должна оборудоваться отдельная шина. Ее на различных распределительных устройствах обязательно соединяют проводниками. Для соединения шин от различных устройств можно применять металлоконструкции. Но только при условии, что они неразборные и имеют постоянный электро-контакт. При этом в качестве проводников для заземления запрещается использовать нефте-/газо-/водо- трубопроводы, системы отопления, оболочки кабелей, тросы и несущие конструкции кабелей. Стоит обратить внимание на важный нюанс.

главная заземляющая шина гзш пуэ

Это частая ошибка при обустройстве главной заземляющей шины ГЗШ – правила устройства электроустановок (пункт 1.7.20) разрешает заземлять данные конструкции на главную шину. Однако соединять их напрямую из разных шкафов при помощи этих конструкции строго запрещено. Это значится в пункте 1.7.123 правил устройства электроустановок.

Основные типоисполнения шкафов ГЗШ*

НазваниеСечение шины Cu, ммКол-во присоединенийНоминальный ток, А
ГЗШ-01-103х2510 присоединений340А
ГЗШ-02-104×3010 присоединений475А
ГЗШ-03-104х4010 присоединений625А
ГЗШ-1-103х3010 присоединений340А
ГЗШ-2-103х4010 присоединений475А
ГЗШ-3-104х4010 присоединений625А
ГЗШ-4-105×5010 присоединений860А/870А
ГЗШ-5-1050×1010 присоединений1475А/1525А
ГЗШ-1-203х3020 присоединений340А
ГЗШ-2-203х4020 присоединений475А
ГЗШ-3-204х4020 присоединений625А
ГЗШ-4-205×5020 присоединений860А/870А
ГЗШ-5-2050×1020 присоединений1475А/1525А
Читайте так же:
Как поставить розетки вертикально или горизонтально

*По желанию Заказчика количество присоединений и толщина шины может быть изменена.

Раскрыть каталог и схемы

Купить щит ГЗШ в компании ПромЭлектроСервис НКУ

Зачастую ящики ГЗШ заказываются монтажными организациями которые сдают тот или иной объект, еще чаще они забывают, что на схеме электроснабжения часто “прячутся” ящики ГЗШ. В нашей компании вы можете оперативно заказать и купить щиты ГЗШ в комплекте с другими электрощитами. Срок изготовления щита ГЗШ — до 5 рабочих дней.

Чтобы купить интересующую Вас модель щита ГЗШ достаточно прислать заявку на электронный адрес или оформить заказ на сайте.

Конструктивные особенности

Что такое ГЗШ? Это пластина из медного сплава с отверстиями для присоединения наконечников проводников. Размер шины и число отверстий зависит от типа и размеров шкафа, а также от числа элементов и проводов, которые будут заземляться. Фото ГЗШ читатель может увидеть в данной статье.

ящик главной заземляющей шины гзш

Производители изготавливают изделия в самых разных размерах. Например, главная заземляющая шина ГЗШ-21 имеет размер 395x310x120 миллиметров. Она способна выдержать ток от 340 до 1525 Ампер.

Основные характеристики

По сути, главная заземляющая шина – это металлическая полоса с низким сопротивлением. Ее монтируют на щитке, рассчитанном на 1 кВ и менее, или рядом с ним. Полоса является составной частью системы, которая одновременно выравнивает потенциалы и способствует стеканию заряда в грунт. При размещении непосредственно на главном распределители, в качестве нее применяют нулевую защитную шину. При расположении вне распределителя, ГЗШ монтируется в легкодоступном месте, чтобы можно было без затруднений подойти, провести осмотр или ремонт.

Сечение главной шины, имеющей обособленное размещение, должно быть больше либо равно сечению нулевого защитного или совмещенного проводника питания.

В правилах ПУЭ в главе 1.7 указаны материалы производства. Ими для ГЗШ могут служить медные или стальные сплавы. Конструкция контура заземления и характеристики электроустановок при этом значения не имеют. Применение алюминия в качестве материала — не допускается. Причиной категорического запрета использования алюминия является разность сопротивления на контактных соединениях металлов.

Нагрев контактного соединения приводит к уменьшению проводимости, что может привести к полному выгоранию болтов при высокой токовой нагрузке. Когда крепление ослабнет, контактов не будет и заземление перестанет выполнять свои функции.

Эффективность работоспособности защитного заземляющего устройства зависит от значения электрического сопротивления.

Главная заземляющая шина из стали подготавливается перед подключением к ней проводов. Контакты защищают, после соединения смазывают смолой или специальной мастикой, чтобы предотвратить разрушение под действием окисления.

Конструктивно шина заземления выполняется таким образом, чтобы была возможность отсоединить провода в индивидуальном порядке, но не вручную, а при помощи ключа. Концы кабелей имеют медные наконечники с отверстиями под болтовое соединение.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector