Системи заземлення – класифікація і типи, вибір оптимального варіанту захисту

системи заземлення

Заземлення – один з найбільш важливих технологічних методів захисту від ураження електрострумом при роботі з електричними приладами. Для правильної модернізації або ремонту проводки потрібно точно представляти, яка система заземлення використовується на об’єкті. Від цього залежить безпека людини і нормальна робота обладнання. Також інформація важлива при створенні проекту реконструкції. Відповідно, потрібно вивчити всі наявні системи заземлення, відмінності один від одного, а також технології їх монтажу.

зміст

• Класифікація систем заземлення
• Система TN і її варіанти
• Що являє собою система ТТ
• Система IT: відмінні риси
• Технології пристрою систем заземлення

• Традиційна технологія і матеріали
• Модульна система заземлення прогресивний захисний контур

 

Класифікація систем заземлення

Міжнародна електротехнічна комісія (МЕК) і Держстандарт встановили типи систем заземлення.

Всі вони вказані в ПУЕ (правила улаштування електроустановок). розрізняють:

• Систему TN (з підсистемами TN-C, також TN-S і, нарешті, TN-C-S);
• Систему TT;
• систему IT.

 

Розрізняються вони за джерелом електроенергії і способу заземлення електрообладнання. Тип системи заземлення позначається буквами:

1. За першою літерою визначається, як заземлений джерело живлення:

• якщо це Т – то є безпосереднє з’єднання нульового робочого провідника (нейтрали) джерела електроенергії з землею;
• якщо це I – то нейтраль джерела енергії з’єднується з землею виключно через опір.

2. За другий букві визначається заземлення в провідних відкритих частинах електроустановки будівлі:

• буква Т означає місцеве (роздільне) заземлення електрообладнання та джерела електроживлення;
• буква N говорить про те, що джерело електроживлення заземлений, але заземлення споживачів відбувається лише через PEN-провідник.

3. Наступні букви за N визначають функціональний спосіб, за яким влаштований нульовий робочий і нульовий захисний провідник:

• якщо стоїть S – значить функції робочого (N) як і захисного (РЕ) провідників забезпечені окремими провідниками;
• якщо стоїть С – значить функції нульового робочого та захисного провідників забезпечені загальним провідником (PEN).

Система TN і її варіанти

Система TN відрізняється наявністю глухозаземленной нейтрали: відкриті провідні частини будь-якої електроустановки приєднано до конкретної глухозаземленной нейтральній точці джерела електроживлення за допомогою спеціальних нульових захисних провідників.

Термін «глухозаземленою нейтраллю» означає, що нейтраль (нуль) на трансформаторній підстанції підключена прямо до захисного заземлення та (тобто заземлений).

Основна умова електробезпеки TN полягає в наступному: значення струму між відкритою провідною частиною і фазним провідником при короткому замиканні повинно перевищувати величину електроструму спрацювання пристрою захисту за нормований час.

Затребувана підсистема TN-C

Підсистемою TN-C є TN, в якій провідники (нульовий робочий, а також захисний) на всьому протязі системи суміщені (в 1 провідник PEN), тобто вироблено захисне занулення. Це найбільш використовувана різновид TN з часів СРСР. Однак ця система зараз застаріла. Із сучасних електроустановок, вона зустрічається лише у вуличному освітленні (в цілях економії, а також зниженого ризику). Для нового житла її рекомендувати не можна. Зараз на зміну їй прийшли більш сучасні системи.

Варіант заземлення TN-S

Підсистемою TN-S є TN, в якій провідники (нульовий робочий, а також захисний) на всьому протязі системи розділені. Це сучасна, найбезпечніша, проте найдорожча система. Вона вже дуже давно застосовується в телекомунікаційних мережах (що примітно, при її використанні виключені перешкоди в слабкострумових мереж).

TN-C-S – специфіка пристрої

Підсистему TN-C-S – можна віднести до проміжного варіанту. У ній нульовий робочий, а також захисний провідники поєднані лише в якійсь одній її частині. Зазвичай – в головному щиті будівлі (де захисне заземлення доповнено захисним занулением). По всій будівлі далі ці провідники розділені. Система оптимальна з позиції співвідношення ціна – якість. Дана схема є в даний час основною, яку можна реалізовувати в окремих частинах електроустановок при реконструкції. Інші системи заземлення електроустановок зробити цього не дозволяють. Перетину провідників вибираються, виходячи з значень струмів (розрахункових), що протікають через них. Площа перетину (мінімальна) PEN-провідника дорівнює 4 мм 2. Необхідно передбачити, щоб в розподільному щиті були окремі затискачі на шині PEN (для кожного провідника – N і РЕ). При застосуванні многожильного або одиночного проводи в якості PEN-провідника його колір ізоляції повинен бути виключно жовто-зеленим.

Що являє собою система ТТ

Це система відрізняється тим, що нуль джерела в ній заземлений, при цьому відкриті провідні частини будь-якої електроустановки приєднані до заземлення, яке є електрично незалежним від заземленого нуля (нейтрали) джерела живлення. Іншими словами, на об’єкті застосовується свій контур заземлення, який ніяк не пов’язаний з нулем. На сьогоднішній день цю систему як основну застосовують в мобільних спорудах, наприклад побутівках, будинках-вагонах і т.д. (Там, де не завжди вдається монтувати заземлитель відповідно до необхідних норм). Примітно, що узгодження її застосування проходить складніше, ніж TN. Обов’язковим стає застосування УЗО, також необхідно якісне заземлення (а саме 4 Ом на 380 В), існує багато особливостей при підборі необхідних захисних автоматів.

Система IT: відмінні риси

Це система відрізняється тим, що нуль джерела в ній ізольований від землі або заземлений через прилади, які володіють великим опором, а проводять відкриті частини електроустановок заземлені з використанням заземлюючих пристроїв. IT застосовується вкрай рідко. В основному – в електроустановках будинків спеціального призначення. Наприклад, для аварійного освітлення і електропостачання в лікарнях. Вообщем, там де пред’являються підвищені вимоги безпеки і надійності.

Технології пристрою систем заземлення

Існують кілька технологій установки контуру заземлення. Найбільш застосовувані дві: традиційна і модульно штирьова система заземлення.

Традиційна технологія і матеріали

Заземлення виконується з чорного металопрокату: куточків, труб смуг і т. П. Починається установка зі створення проекту, що відбиває місце, де буде влаштовано заземлюючий контур, розташування технічних комунікацій в грунті. Потім, орієнтуючись на об’єкт, в грунт на глибину в 3 м, на відстані близько 5 м ін. Від друга вкопуються металеві вироби (електроди) певного перерізу (НЕ < 3-х). Після цього ці електроди вони зварюються в загальний контур по периметру за допомогою металевої смуги.

Ця технологія була основною протягом багатьох десятків років. Однак вона має ряд недоліків (наприклад, корозія металу, трудомісткість установки і т.п.), тому зараз її намагаються замінювати іншою, більш сучасною і досконалою технологією заземлення.

Модульна система заземлення

Що входить в комплект?

1. Складається вона з стрижнів, виготовлених з високоякісної сталі і покритих міддю. Їх розташовують в грунті вертикально. Кожен з цих стрижнів досягає в довжину близько півтора метрів, а в діаметрі – 14 мм, маса 1-го елемента – не більше 2-х кг. З двох сторін кожного стержня робиться нарізка обмідненої різьблення 30 мм в довжину.
2. Сталеві елементи цієї системи з’єднуються між собою за допомогою латунних муфт.
3. Комплект модульної системи заземлення включає також латунний затискач, який використовується для з’єднання горизонтальних (особливі сталеві смуги або мідний дріт, що проходить від щитка-розподільника прямо до заземлительного контуру цієї системи) і вертикальних (обміднені сталеві стрижні) елементів заземлення.
4. Також в комплект входить два сталевих наконечника, які будуть кріпитися до стрижня шляхом навинчивания на обміднений різьблення. Вибирати наконечники доведеться в залежності від грунту (особливо твердий або звичайний). У ньому буде проходити весь пристрій цієї системи заземлення будівлі.
5. Для антикорозійного захисту всіх елементів заземлення зазвичай додається захисна паста, якою обробляються елементи всієї майбутньої заземлительного системи.
6. Для більш безпечного та надійного з’єднання горизонтальних і вертикальних складових використовують захисну стрічку (наприклад, PREMTAPE).

Як відбувається монтаж?

Монтаж модульної штирьовий системи заземлення проходить в кілька етапів:

1. Встановлюється 1-ий вертикальний сталевий штир.
2. Проводиться завмер проміжного опору.
3. Монтуються інші вертикальні штирі.
4. Укладається горизонтальний заземлювач.
5. Потім елементи з’єднуються і обробляються захисною стрічкою.

Переваги модульно штирьовий системи заземлення

1. Дозволяє заощадити площа (може облаштовуватися на 1 м2 площі).
2. Проста, не вимагає трудомістких земляних робіт.
3. Не потрібно зварювання.
4. Застосовувати таке заземлення можна при будь-якому вигляді грунту
5. Досягається велика глибина – до 50 м.
6. Використовуються провідники з нержавіючої сталі.
7. Немає необхідності в спеціальному обладнанні.
8. Тривалий термін експлуатації.

З усього вищевикладеного можна зробити висновок, що на сьогоднішній день найбільш раціональним є застосування системи TN-C-S і модульно-штирьовий технології її монтажу. Всі факти говорять про те, що технології пристрою заземлення останнього покоління за багатьма параметрами перевершують традиційні. Їх застосуванням скорочує термін проведення робіт, зменшує фінансові витрати, збільшують термін служби заземлюючих елементів.