Заземление бывает. Системы заземления — классификация и типы, выбор оптимального варианта защиты

Заземление – система защитного контура, для предотвращения поражения током при замыкании фазы на корпус. Назначение, виды и способы его монтажа – это основные вопросы, стоящие перед каждым собственником жилья и производственного помещения.

Заземляющее устройство – это конструкция, оснащенная заземлителем и заземляющими проводниками.

Виды заземления в зависимости от удаления объекта от защитного контура

По этой характеристике, виды заземляющих устройств подразделяют:

• выносное;
• контурное устройство.

Разберем каждое из них подробнее.

Выносное устройство

При этом типе, расположение заземлителя производится за пределами помещения. Выносное (сосредоточенное) защитное устройство монтируют при невозможности оснащения контура на участке со скальным, каменистым грунтом, либо при наличии за участком наиболее подходящего для заземления качества земли. Разброс производственного оборудования на значительном расстоянии друг от друга – это еще одна причина установки выносной системы.

К преимуществу этого типа, относят возможность выбора места установки с лучшими свойствами грунтов, с малым уровнем сопротивления. К таким грунтам относят – глинистый или песчаный влажный грунт. Но есть у способа существенный минус. Значение коэффициента касания проводника равно 1, из-за удаленности от производственных объектов.

Такой вид защиты монтируют для обслуживания объектов с малыми токами короткого замыкания (не более кВ). Потенциальное напряжение при касании поврежденного участка цепи не меньше потенциала заземлителей.

Контурное устройство

Заземляющие электроды располагаются равномерно, по границам контура обслуживаемого участка и на нем самом. Поэтому, второе название этого типа – распределенное. При таком способе установки заземлителей, безопасность использования приборами обеспечивается понижением потенциалов на каждом заземлителе и потенциалы их выравниваются. Такой метод позволяет понижать пиковый ток КЗ. Одиночнорасположенные на территории контура заземлители позволяют решать эту проблему.

Каждый метод заземления, при долгой эксплуатации, может повысить сопротивление контура. Для раннего обнаружения неисправности, необходимо периодически осматривать контур и подтягивать гайки на креплении проводов.

Обустройство повторного заземления

Данный метод позволяет понижать опасное для человека значение тока замыкания и других повреждений проводки и электрических приборов. При этом, – это отдельно расположенная и независимая от основного контура система заземлителей.

Установка предусматривает срабатывание в аварийной ситуации ближайшего автомата защиты. Наиболее часто, повторным способом, обустраивается старое здание с устаревшей двухжильной алюминиевой проводкой. Проводку ведут к каждому потребителю от места сварки концевого контакта на основании контура. На корпус щита провода закреплены с помощью болтов и гаек с гроверами.

Виды заземления в зависимости от подведения проводки

До проведения работ по электропроводке здания, необходимо сделать выбор способа подключения к внутридомовой сети провода земли и вида контура защиты. Приведем расшифровку аббревиатур, применяемых в названии видов подводки кабеля:

• I – изолированная проводка;
• N – обозначает подключение к нейтральному проводу;
• Т – символ, обозначающий подключение к заземляющему проводу.

Принята мировая система заземления, в которую входят три основных вида.

IT- система

Практически неприменяемая система в жилищном строительстве. При ней используют сопротивление с большим номиналом или через воздушную прослойку. Применяется этот вид заземления в лабораторных и лечебных помещениях. Служит для обеспечения большого уровня защиты для оборудования и приборов, требующих при обслуживании значительного уровня безопасности и стабильности.

По правилам ПУЭ, для частного хозяйственного строительства, можно использовать систему с независимыми заземлителями.

Система ТТ

Провода подводят к щитовой, на вводе в здание с двумя заземлителями. Наиболее часто применяют для обслуживания систем источников напряжения в сети и на металлическом покрытии системы без изоляции. Значительные показатели работы нулевой проводки на расстоянии от трансформаторов тока до потребителя электроэнергии.

При монтаже может возникнуть сложность, связанная с подбором диаметра проводки для обеспечения безопасности самого заземления. Для этих целей в данный вид подведения провода, устанавливается система отключения.

TN-система

Это, наиболее распространенный вид проведения заземляющего проводника с заземлением нейтрального провода, позволяет подключать к нейтрали всех потребителей тока данного здания. Подключается все оборудование к заземлению через провода ноля. Все токопроводящие корпуса оборудование и приборы в электрощитовых и других потребителей, при коротком замыкании на корпуса, выключаются от сети с помощью автоматов и предохраняют человека, находящегося в помещении от поражения электротоком. Она подразделяется на следующие вида:

1. Система TN – 5. Вид подведения заземления и нулевого провода двумя отдельными проводниками. Такой способ на сегодняшний день является наиболее безопасной для человека. Проводку от источника питания, при этом способе, ведут с использованием трехжильного медного провода с соответствующим сечением для данного здания и количества потребителей. Как правило, для подведения фазы используют коричневый или черный проводник, ноль подводят голубым или синим проводом, а для подведения заземления используется желто-зеленый цвет изоляции.
2. Система TN-C-S, в ней подводятся к электрощиту два провода, а именно провод нейтрали и провод фазы. И уже в щитке производят разделение ноля на два проводника, один из которых ноль, а второй провод заземления. Для обеспечения надежной и безопасной защиты в щитке требуется устанавливать дополнительный автомат отключения после разводки проводников.

При использовании медных многожильных проводников в проводке старого здания, не оснащенного защитным контуром, появляется оснастить электросеть надежной защитой.

Такая система хорошо предохраняет проводку и бытовые приборы при попадании молнии. При установке УЗО повышается уровень безопасности человека. К минусам можно отнести — установка дополнительного оборудования и снижение безопасности при обслуживании загородного дома.

В итоге приведем основные пункты статьи.

Сечение проводки и выбор конструкции заземляющих контуров – одни из основных характеристик при проведении монтажа одного из видов заземляющего контура.

Для проведения работ по изготовлению контура заземления используются различные заземлители из искусственных или натуральных металлов. Исходя из пункта 1,7,109 Правил установки, могут быть использованы железобетонный или металлический участок здания, находящиеся в земле защитные оболочки кабелей, погружаемые в скважины трубы и другие.

Нельзя подключать провода заземления к газовым трубопроводам, трубам канализации, отопительным трубопроводам. Но для выравнивания потенциалов тока, данные участки можно использовать.

При мощности электрической сети здания более кВт, его необходимо оборудоват

Какие бывают схемы заземления

Прогресс не стоит на месте. И вместе с развитием цифровых технологий, совершенствуются и все остальные стороны нашей жизни. Коснулось это и заземления, которое сейчас располагает несколькими вариантами своих схем. В данной статье мы расскажем вам о том, какие существуют основные схемы заземления, и в каких случаях их использование будет целесообразным.

Разновидности

Согласно международной договоренности, схемы заземления обозначают большими латинскими литерами. Первая при этом показывает заземление источника питания, вторая – открытых частей определенной электроустановки.

Итак, в соответствии с этим мы можем выделить следующие системы:

Из этой аббревиатуры: T – заземление, N – зануление, I — изоляция

Далее мы рассмотрим каждую из них.

Системы TN-C, TN-C-S и TN-S

TN-C схема предусматривает объединение защитного и рабочего проводников. Самым большим ее недостатком станет неработоспособность систем УЗО. Мы не станем подробно на ней останавливаться, так как сейчас она уже считается наименее надежной, и практически нигде не применяется.

На смену ей в свое время пришла более надежная и сложная схема TN-S. Проводники зануления и заземления в ней идут отдельно. Ее бесспорными преимуществами можно назвать:

• Нет необходимости следить за контуром;
• Наиболее безопасная из всех существующих;
• Можно применять дополнительные устройства для повышения безопасности.

Однако, вместе с надежностью – она наиболее дорогая из всех, к тому же ее оборудование сопряжено с определенными сложностями.

Система TN-C-S считается компромиссом между стоимостью и надежностью. В ней рабочий проводник (зануление) совмещается с заземлением на пути от дома до подстанции, а в строении эти два провода укладываются отдельно (нечто среднее между двумя предыдущими).

Это наиболее распространенная схема для жилых домов и городских строений. Среди ее преимуществ можно назвать такие:

• Повышенная надежность, так как в доме будут проложены все два провода;
• Низкая стоимость;
• Широкая распространенность.

Но стоит упомянуть и о том, что существует вероятность сгорания провода от подстанции, что чревато высоким фазным напряжением. Чтобы предотвратить это, необходимо принять ряд специальных мер.

Системы TT и IT

Еще совсем недавно ТТ не разрешалась у на в стране, однако теперь применяется для мобильных сооружений, типа киосков и ларьков. Она требует надежного штыревого заземления, а для большей безопасности – оборудование системы УЗО. Нейтраль в этой системе уходит глубоко в землю, а открытые ведущие элементы соединяются непосредственно с контуром.

В схеме IT нейтраль изолируется от земли, а открытые элементы заземляются. Используется она в медучреждениях и лабораториях, где работа людей связана с чувствительной аппаратурой.

Таким образом, рассматривая различные системы, мы выяснили, что самой распространенной является именно  TN-C-S,которая не такая дорогая, как TN-S, но все же более надежна TN-C.

Виды заземления. Повторное заземление | Электрика в доме

Назначение заземления

Сначала определимся с определением заземления. Заземление нужно понимать как специальное электрическое соединение некоторых элементов сети, металлических корпусов различных электроприборов или электроустановок с конструкцией заземления.

Заземление нейтрали и защитное заземление

Устройство заземления нужно рассматривать как некоторую конструкцию специальных заземлителей с заземляющими проводниками, которые представляют собой электрическую связь электроустановки с грунтом.

То есть, эта конструкция заземляющих устройств предназначена для поглощения землей опасного для жизни напряжения, появившегося на металлическом корпусе электроустановки при пробое изоляции сетевых проводов. Заземлители обеспечивают надежный контакт с грунтом, и через проводники связаны с металлическими частями электрических установок.

Для оценки надежности и качества ЗУ существуют определенные значения сопротивления заземления с грунтом. Чем меньше величина сопротивления заземления, тем качественнее электрическое соединение между заземлителем и грунтом. Для идеального варианта сопротивление равно нулю, но такого не может быть из-за наличия удельного электрического сопротивления грунта.

Варианты контура заземления для частного дома

Поэтому для различных типов электросетей определены нормированные сопротивления заземления. Сопротивление заземление нейтрали у трансформатора подстанции по нормативу 4 Ома. Величина сопротивления заземления молниезащиты в однофазных сетях 220 В, также в 3-х фазной электросети 380 В составляет 10 Ом. По правилам ПЭУ 1.7. 103 для систем электропитания TN-C-S частных домов и электросети 220/380 В значение сопротивления заземления не превышает 30 Ом.

Виды заземления и их задачи

Существует два типа заземления электроустановок — это рабочее и защитное. Эти виды заземления имеют свою функциональность. Так рабочее заземление обеспечивает нормальные условия работы электроустановок. Рабочее заземление предназначено для заземления отдельных частей установки, необходимое для эффективной работы. Т. е. здесь не говорится о защитных свойствах заземления.

Как пример, является заземление трансформаторов подстанций, генераторов тока с целью создания рабочего режима и повышения устойчивости и надежности энергосистем. А ответственной задачей защитного заземления будет защита от поражения током во время аварии. Таким образом, защитное заземление предотвращает появление опасного напряжения на тех металлических конструкциях, где его не ждут, но оно может появиться.

Рабочее и защитное заземление в разных системах энергоснабжения

Опасное напряжение может появиться на любых металлических конструкциях, трубах, ограждениях, корпусах. Появится опасное напряжение также может в результате пробоя изоляции проводов, утечки тока через изоляцию, электростатических разрядов, молнии. Работа защитного заземления заключается в отводе опасного напряжения с металлических конструкций на землю и создании тока утечки с заземленных участков, для срабатывания УЗО и отключения электросети.

Важным элементом заземления является сам заземлитель, который имеет прямое соприкосновение с землей. Особенно важным параметром заземлителя считается сопротивление заземления, которое уменьшается с увеличением площади заземлителя. Чтобы увеличить площадь заземлителя устанавливают их несколько, увеличивают их длину, меняют конфигурацию. Со стороны грунта — насыщают солями или вовсе засыпают другой грунт или устанавливают заземление в местах с близкими грунтовыми водами.

Заземлению не подлежат трубы централизованного отопления, водопровод, канализация, трубопровод горючих жидкостей и газопроводы.

В качестве заземлителей можно приспособить естественные заземлители — это конструкции установленные в земле которые соответствуют предъявляемым требованиям. К естественным заземлителям можно отнести арматуру фундаментов, бетонных плит, обсадные трубы.

Повторное заземление

Такое заземление снижает величину опасного напряжения при пробое фазного проводника электроустановки, по отношению к земле в обычном рабочем режиме и в случае обрыва нулевого проводника. Можно сказать что повторное заземление — это заземление которое выполняется не в одном месте, а одновременно в нескольких местах на протяжении всей длины нулевого проводника.

Повторное заземление

Повторное заземление должно выбираться так, чтобы при аварии и к. з. на корпус, отключался ближайший автомат. Контур заземления старых домов уже не соответствует современным требованиям, поэтому необходимо делать повторное заземление. Провод заземления, при повторном заземлении должен быть непрерывным относительно каждого источника напряжения и присоединяется с варкой, а к корпусу приборов возможно соединение болтом.

Тоже интересные статьи

Какие бывают системы заземления

В настоящее время существует несколько систем заземления. Для того чтобы понять как устроена каждая из них, необходимо выяснить что же собой представляет «заземление» вообще. Итак, заземление это комплекс устройств, с помощью которых происходит электрическое соединение электроустановок с землей. Состоит из закопанных в землю заземлителей и проводников, соединяющих электроустановку и заземлители. Различают три вида заземлителей. Это рабочие заземлители, соединяющие нейтраль трансформатора с землей, защитные заземлители, соединяющие корпуса электрооборудования с землей, а также грозозащитные заземлители, которые предназначены для защиты оборудования от воздействия тока молнии.

Как было сказано выше, есть несколько систем заземления. Основная система заземления, которая получила повсеместное распространение это система ТN и ее подсистемы: TN-C, TN-S, TN-C-S. Также существует система ТТ и система IT.

В системе TN нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части проводки и электрооборудования присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания с помощью нулевых защитных проводников. Нейтраль источника питания соединена с заземляющим контуром, который находится непосредственно рядом с подстанцией.

Подсистема TN-C означает, что нулевой рабочий проводник и нулевой защитный проводник объединены. Такая система не защищает человека от удара током при прикосновении к открытым токопроводящим частям электроустановки и считается устаревшей. Максимум что можно сделать для повышения безопасности работы данной системы, это зануление. Зануление — это соединение с помощью нулевого защитного проводника открытой проводящей части электроустановки и нулевого рабочего проводника. Данная защита рассчитана на эффект короткого замыкания и отключения электроустановки от сети предусмотренным аппаратом защиты. Примером зануления может служить соединение заземляющего контакта розетки и нулевой рабочей шины распредустройства. Во вновь строящихся строениях система TN-C не используется.

В системе TN-S, нулевой защитный и нулевой рабочий проводники прокладываются отдельно по всей системе, начиная с трансформаторной подстанции. Это наиболее безопасная система заземления. Она обеспечивает хорошую защиту для человека и оборудования и рекомендована при строительстве новых зданий. Есть в этой системе и один существенный минус, который мешает этой системе получить повсеместное распространение. Это стоимость. В данной системе необходимо прокладывать кабели с дополнительным нулевым защитным проводником непосредственно от трансформаторной подстанции. Пятижильные кабели для трехфазной сети и трехжильные кабели для однофазной сети.

TN-C-S. Это подсистема системы TN-C. В данной системе нулевой рабочий проводник и нулевой защитный проводник совмещены только на участке от трансформаторной подстанции до распределительного устройства на вводе в здание. А далее защитный проводник разделяется на нулевой рабочий и нулевой защитный проводник. Как видно, переустройство системы заземления с TN-C на систему TN-C-S не представляет глобальных сложностей. Главное после разделения выполнить повторное заземление.

Система TT это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки соединены с заземлителем, который не имеет электрической связи с заземлителем источника питания. В такой системе предъявляются повышенные требования к повторному заземлению.

Система IT это система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через устройства или приборы, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены. Данная система применяется, в основном, в медицинских и лабораторных учреждениях, где необходимо свести к минимуму все токи и электромагнитные поля.