Системы заземления, как и другие системы, имеют свои разновидности. Каждая из этих разновидностей имеет свои достоинства и, соответственно, недостатки.
Системы заземления TN-C
Все линии электропередач, которые идут от трансформаторных подстанций до вводно-распределительных устройств ВРУ, в нашей стране выполняются в четырехпроводном варианте (три провода это фазы, а четвертый PEN – совмещенный нулевой проводник). Такая схема от подстанции до ВРУ условно называют TN-C.
В домах и сетях старой постройки проводник PEN не расщеплялся, а так и использовался в виде PEN. То есть, для однофазных потребителей шло всего два провода (фаза L и PEN), а для трехфазных четыре – (три фазы L1, L2, L3, PEN).
Расшифровывается TN-C так:
Т – (от латинского terra) заземленная нейтраль, означает, что нейтральный провод источника питания связан непосредственно с землей;
N – (от итальянского neutre ) обозначает что источник питания заземлен, а потребители могут заземлятся только через PEN проводник;
С – означает, что функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводника совмещены в одном PEN (с английского combined).
Схема такой системы показана ниже:
К плюсам такой системы заземления можно отнести ее простоту и экономичность. Но минусов в ней гораздо больше. А именно, отсутствие отдельного заземляющего провода PE. В жилых домах с такой системой электропитания отсутствует заземление. При использовании TN-C применяют зануление, что является не лучшим решением.
TN-C является устаревшей. Используется она, практически, только в домах старой постройки, и ее не рекомендуют использовать при проектировании и строительстве новых домов.
Система заземления TN-S
При проектировании и монтаже современных сетей электроснабжения жилых зданий применяют модель типа TN-S, когда проводник PEN расщепляется при вводе в здание (ВРУ) на два проводника:
- Рабочий нулевой N;
- Защитный нулевой PE;
Где а) схема расщепления, б) наглядное представление.
В этой системе к потребителю уже пойдет не два провода, как в TN-C, а три для однофазных потребителей (L, PE, N), а для трехфазных пять (L1, L2, L3, N, PE). Такая схема, начиная с ВРУ, и заканчивая конечным потребителем электрической энергии условно называют TN-S, где T и N смотри выше, а S – (от английского separated) означает что защитный нулевой PE и нулевой рабочий N проводники расщеплены.
Схема такой реализации заземления показана ниже:
Достоинством TN-S является высокий уровень безопасности при ее применении. Рекомендована при строительстве новых зданий, хорошо защищает человека, оборудование и защиту зданий.
Недостаток – стоимость, так как требует прокладки от трансформаторной подстанции пяти кабелей для трехфазных сетей и трех для однофазных, что несколько увеличивает ее стоимость. Поэтому очень широкого распространения данная система не получила.
Система заземления TN-C-S
Поскольку TN-S довольно дорогостоящая, а TN-C устаревшая, то решили совместить достоинства TN-S и TN-C и таким образом создать комбинированную систему из двух ранее рассмотренных. Она получила название TN-C-S – здесь нулевой и рабочий проводники объединяют в один PEN. Он идет от источника питания до ввода в здание (TN-C). После ввода в здание проводник PEN расщепляют на нулевой рабочий проводник N и нулевой защитный PE. Также нужно помнить, что после того, как произведено расщепления, такую систему необходимо повторно заземлить при вводе в здание!
К достоинствам можно отнести то, что TN-C-S технически довольно легко выполнима. Также довольно легко осуществить переход от TN-C к TN-C-S.
Недостатком будет то, что при модернизации от TN-C к TN-C-S необходимо модернизировать стояки в подъездах.
Схема приведена ниже:
Система с заземленной нейтралью ТТ
ТТ – это система, где нейтраль, принадлежащая источнику питания глухо заземляется, а вот открытые проводящие части заземляются отдельно, при помощи специального заземляющего устройства, которое электрически независимо от нейтрали.
Расшифровывается ТТ как:
Т – заземленная нейтраль, связь нейтрали источника электрической энергии с землей непосредственна;
Т – открытые проводящие части заземлены. Это значит, что заземление проводится локально (по месту) независимо от нейтрали.
Схема показана ниже:
Достоинством такого заземления будет то, что контур заземления РЕ абсолютно не зависит от нейтрального провода N. Что при его разрушении на подстанции или на пути от подстанции к потребителю абсолютно не повлияет на контур РЕ.
Но есть и минусы, а именно – требуется более сложный контур молниезащиты, что бы избежать появления пиков между N и РЕ. Также в данной системе автоматическому выключателю довольно сложно отследить КЗ на корпус, так как при местном заземлении сопротивление его довольно велико.
Более того, ПУЭ рекомендует систему ТТ как дополнительную, при условии, что подводящая линия не может удовлетворить требования TN-C-S по механической защите РЕ и повторному заземлению. Также в электроустановках, в которых при касании возможен непосредственный контакт с землей или же с заземленными металлическими элементами.
Также нужно помнить, что при использовании ТТ необходимо обязательно применять УЗО. Как правило, в таких системах применяют вводное УЗО имеющее уставку 100 – 300 мА и отслеживающее КЗ между РЕ и фазой. После него устанавливают УЗО персональные для конкретных цепей с токами уставки 10-30 мА.
Система с изолированной нейтралью IT
В IT нейтраль физически не имеет контакта с землей или имеет, но через устройства имеющие большое сопротивление, а токопроводящие элементы системы при этом заземляются.
Расшифровывается IТ как:
I – (от английского isolation) изолированная нейтраль;
Т – обозначает наличие локального (местного) заземления частей электроустановок;
В таких системах ток утечки на корпус или землю будет довольно низким и не окажет влияния на работу оборудования.
Применяют IT в установках специального назначения, с повышенными требованиями к надежности и безопасности (например, в больницах для реализации аварийного электроснабжения).
