Повторное заземление на вводе в здание советы электрика

Электробезопасный частный жилой дом и дача. Часть 2

Система TN – C – S. В окончательном варианте мы имеем следующую схему – cм. рис.11 и рис.12. На схеме показан минимально необходимый набор для защиты вашего дома. Реле РКН защитит Ваш дом от повышенного и пониженного напряжения на вводе. И если от повышенного напряжения можно как бы не защищаться (обрыв РЕN провода маловероятен), но чем черт не шутит, да и пониженное напряжение всегда может иметь место, что крайне опасно для электродвигателей. К тому же, если у вас стоит УЗО электронное, то при пониженном напряжении или обрыве только нулевого провода оно может просто не работать и оставить дом без защиты.

УЗО защитит Вас от прямого прикосновения с фазным проводом, от токов утечки, которые могут привести к пожару, а также мгновенно отключат неисправную электростановку (при замыкании фазы на ее корпус). Автоматический выключатель будет следить за токами КЗ и перегрузкой в сети.

По поводу повторного заземления PEN- провода….

Согласно ПУЭ, п.1.7.61 « …Повторное заземление электроустановок напряжением до 1кВ, получающих питание по воздушным линиям, ДОЛЖНО выполняться в соответствии с п.1.7.102- 1.7.103». Согласно п.1.7.102 «…а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания, ДОЛЖНЫ быть выполнены повторные заземления PEN -проводника».

Таким образом, ПУЭ ОБЯЗЫВАЕТ нас сделать повторное заземление PEN – провода на вводе в дом при системе TN-C-S. Согласно пункту 1.7.103 сопротивление повторного заземления в нашем случае должно быть не более 30ом. Учтите, что это сопротивление замеряется при отключенном PEN – проводе, (то есть без учета всех внешних по отношению к вашему дому повторных заземлений – повторных заземлений на ВЛ). Если подключить затем от ВЛ PEN- провод опять к вашему повторному заземлению, то общее сопротивление должно быть не более 10 ОМ (см п.1.7.103).

Так как мы не можем быть уверены в том, что на ВЛ выполнены все повторные заземления, то может оказаться, что наше повторное заземление является единственным на ВЛ, то есть должно быть меньше 10 Ом. Поэтому, нужно сразу при устройстве своего заземления ориентироваться на величину не более 10 Ом в обычном грунте (в песчаном не более 50ом). Этого требуют и представители газовых компаний , если у вас будет стоять газовый котел.

Рис. 11. Система TN-C-S (для увеличения нажмите на рисунок)

Рис. 12. Система TN-C-S по ПУЭ 7.1.22 (для увеличения нажмите на рисунок)

Теперь давайте разберемся с выбором автоматических выключателей.

Сначала нужно понять, что автоматический выключатель, который защищает ваши розетки, не должен быть выше 16А, а тот, который защищает светильники – выше 10А. Почему? Дело в том, что все электроприборы, которые вы используете в доме, включаются в розетки с помощью шнура, а этот самый шнур, согласно нормам, не должен быть сечением менее 0,75 кв.мм по меди. Номинальный ток для такого сечения равен 16А.

Если вы поставите автоматический выключатель на 25А, то он начнет что-то «делать» только при токе более 25А и если по шнуру, рассчитанным на ток 16А, будет идти ток 25А, это вызовет его нагрев, оплавление изоляции и в конечном итоге к току КЗ в самом шнуре и пожару в доме. Аналогично и со светильниками, так как по нормам, все внутренние соединения в них должны выполняться медным проводом сечением не менее 0,5 кв.мм. Для такого сечения номинальный ток равен 10А.

Ну хорошо, запомнили. Автоматический выключатель не более 16А защищает розетки, а на 10А – светильники. Идем дальше. Нужно запомнить, что автоматические выключатели бывают типа B, C, D. Нам интересно только типа В и С. Что это такое?

Тип В – это автоматический выключатель, который отключает электроустановку в пределах 3 -5 1ном. Соответственно тип С – в пределах 5-10 1ном. За какое конкретно время сработает автомат, смотрят по его защитным характеристикам. Но мы не проектировщики, поэтому поступим проще и лучше с точки зрения электробезопасности.

Согласно ГОСТу, по которым изготавливают все эти автоматы, время его срабатывания при верхнем пределе (для типа В – это 5 I ном, а для типа С – это 10 I ном) должно быть не более 0,1 сек. А согласно таблице 1.7.1 ПУЭ время отключения автомата при 220В должно быть не более 0,4сек. Для чего это нужно? Научными исследованиями было установлено, что на тяжесть поражения электротоком влияет как величина напряжения, так и время, в течение которого оно действует на человека. Если человек, например, прикоснулся к открытым проводящим частям (ОПЧ), на которую вдруг «села» фаза (220В), то считается, что человек не должен находиться под напряжением более 0,4сек (для 220в), то есть это будет для него безопасно. Помните – выше я писал, что расскажу вам, как избавиться от напряжения прикосновения – вот именно таким способом.

Итак, не будем рассматривать защитные характеристики автоматов. Тот факт, что автомат типа В при токе КЗ равным 5 I ном.(А автомат типа С за 10 1ном.) мгновенно (за 0.1сек) отключит напряжение, нас вполне устраивает. На это и будем ориентироваться.

Идем дальше. Получается, что для мгновенного срабатывания автомата типа В на 16 ампер нужен ток равный 5х16=80 А, а для типа С нужен ток 10х16=160 А. А какое сечение проводов нужно, что бы гарантировать такой ток? Давайте немного посчитаем.

S=0.0175хL/ S кв.мм

Пусть, например, этот автомат защищает проводку до розетки, установленной на расстоянии 100 метров. Тогда S=1.25 кв.мм. Согласно ПУЭ, мин.сечение медных проводов должно быть не менее 1.5кв.мм по условиям механической прочности. Поэтому, сделав проводку к нашей розетке медным проводом сеч.1.5кв.мм, мы выполним требования ПУЭ и надежно защитим все, что находится в зоне защиты этого автомата.

Возьмем теперь автомат на 16 А, но типа С и сделаем аналогичные расчеты. Мы видим, что в случае с автоматом типа В, проводку к розетке на расстояние 100 м можно сделать проводом сечением 1,5 кв.мм, а для автомата типа С уже необходим провод сечением 2,5 кв. мм по меди. Что лучше именно для вашего дома – я думаю, вы уже разберетесь сами. Главное, что вы уже понимаете суть проблемы.

Теперь поговорим о выборе УЗО.

Как правило, мы – люди небогатые и покупаем УЗО так называемые «электронные», то есть, если на него поступает питание, (в данном случае от самой сети 220В), то оно работает и защищает наш дом и человека. А если, например, будет обрыв нулевого провода до самого УЗО, тогда в дом пойдет фаза, а УЗО окажется неработоспособным со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому я настоятельно рекомендую установить реле РКН, которое будет отслеживать эту и другие неприятности. По возможности лучше вместо комбинированного УЗО (УЗО плюс автомат в одном корпусе) выбрать раздельно УЗО и автомат, так как при срабатывании комбинированного УЗО невозможно понять, отчего оно сработало – от перегрузки, тока КЗ, тока утечки, замыкания фазы на корпус ОПЧ или СПЧ. При раздельном автомате и УЗО – сразу становится все ясно. УЗО по номинальному току следует выбирать на ступень выше автомата, который стоит перед ним

Так как мы рассматриваем обыкновенный жилой дом, а не огромный особняк, то УЗО на вводе в дом надо брать на 20 и выше ампер и на дифференциальный ток 30 мА, этого вполне хватит для защиты вашего дома. Вводной автомат лучше брать не одно-, а двухполюсным для ссистемы ТТ и трехполюсным для системы TN-C-S (ПУЭ 1.7.145).

Рис. 13. Система ТТ (для увеличения нажмите на рисунок)

Если вы внимательно прочитали все, написано выше, то без труда разберетесь и с системой ТТ. Ее отличия от системы TN-C-S в том, что PEN – провод не разделяется на вводе на PE – и N- проводники. PEN –проводник выполняет теперь роль только N – проводника (рабочего нуля) и поэтому сразу подключается к электросчетчику.

РЕ -проводник мы должны делать сами путем выполнения на участке ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА и подключения к нему РЕ-шинки вводного щитка. С этой шинки РЕ- щитка мы и будем брать РЕ- проводники на розетки и туда, где это необходимо, как и в системе TN-C-S. Но в системе ТТ есть одна проблема – в ней невозможно создать большие токи для срабатывания автоматов. Одно дело замкнуть между собой фазный и нулевой провода, а совсем другое – воткнуть фазу в землю. Даже если сделать заземляющее устройство с сопротивлением 10 Ом, мы получим ток 220/10=22 А – мизерный ток для срабатывания автоматов, так что они нам теперь не помощники. Что же делать?

Вот тут нам и приходит на помощь УЗО на 30мА (0.03А). Такое УЗО сработает при токе на землю всего 0.03А, то есть как раз то, что нам надо. Требования к сопротивлению заземлению в системе ТТ менее жесткие, чем в системе TN-C-S.Что значит менее жесткие? Давайте разберемся и с этим.

Согласно ПУЭ 1.7.59 в системе ТТ сопротивление заземления должно быть R з

Под конец рассмотрим какие опасности можно ожидать от самой ВЛ.

Рис. 15. Аварийные ситуации на ВЛ

На рис.15 показана трансформаторная подстанция (ТП) от которой идет магистральная линия ВЛ и от нее выполнены ответвления к вводу в дом. В одном доме выполнена с.TN-C-S а в другом с.ТТ. Возможные аварийные ситуации на ВЛ пронумерованы цифрами 1-4. Аварийная ситуация №1 – общая для обеих домов – это обрыв PEN провода на ВЛ. Аварийная ситуация №2 – это обрыв PEN провода на ответвлении в дом (то есть от столба до дома). Аварийная ситуация №3 – отказ повторного заземления PEN провода на вводе в дом. Аварийная ситуация №4 – обрыв нулевого провода на ответвлении к дому.

Если проанализировать аварийные ситуации №1-4 при условии что мы установили ОБЯЗАТЕЛЬНО автоматический выключатель, УЗО и реле РКН, то: При аварийной ситуации №1 в системе TN-C-S при отказе повторного заземления на ОПЧ электрооборудования возможен высокий потенциал. В системе ТТ такой опасности нет. При аварийной ситуации №2 в системе TN-C-S нет защиты от КЗ в электропроводке. В системе ТТ такая защита есть. При авариях №3 и №4 дом с системой TN-C-S и дом с системой ТТ одинаковы защищен. Из всего этого можно сделать вывод что системой ТТ является самой безопасной.

В конце статьи хочу предложить в порядке обсуждения. Вы наверное обратили внимание, что в частных жилых домах ПУЭ 1.7.145 разрешает разрывать одновременно PE, L и N провода. Я конечно воспользовался этим правом и отразил это на рисунке. Понятно и для чего это нужно. Совсем хорошо если бы автомат сам автоматически отключал все провода на вводе, когда напряжение на РЕ проводе повысилось бы, например, до 60 вольт.

Далее на рисунке я привожу схему которая позволяет это осуществить. На схеме показан 3-х полюсный автомат, например ВА47-29 и реле РН47. Автомат установлен на динрейку и рядом с ним сбоку установлено реле, которое механически сблокировано с автоматом. Если теперь на реле подать напряжение 230 вольт, то оно сработает и отключит автомат. Далее я пишу все приблизительно, так как схему нужно доводить до ума.

Как устроено повторное заземление

В современном мире трудно представить жизнь человека без электроприборов. Количество их в домах велико, и чтобы обеспечить необходимую безопасность их использования, требуется осуществить защитные меры от случайного поражения электрическим током. Одна из таких мер состоит в устройстве повторного заземления.

Основные виды

Защитное заземление позволяет защитить человека от удара током, если на корпусе прибора или установки случайно возникает напряжение. Опасный потенциал снимается либо обеспечивается срабатывание электрических защитных устройств с минимальным запаздыванием.

Естественными заземлителями считаются любые металлические предметы, которые находятся в земле. Устанавливающими норму документами не рекомендуется использование естественных проводников, потому что невозможно учесть такую величину, как сопротивление растеканию тока в грунте от них.

Искусственными заземлителями считаются устройства с заранее рассчитанными параметрами, специально созданные для сооружения заземления.

Глухое погружение нейтрали

Системы заземления разделяют на две большие группы: с глухо заземленной нейтралью и с изолированной. В схеме первого типа нейтральный проводник (обозначается N) всегда заземлен и может быть независимым от защитного PE-проводника, а может соединяться с ним, образуя PEN-проводник.

Если нейтральный провод объединен с защитным проводником, он образует систему TN-C, если проводиться отдельно − систему TN-S, в случае, когда объединен на подстанции с защитным проводником, а при входе в здание разделяется на два проводника – защитный PE и функциональный N, образуется система TN-C-S. Еще одним видом является система, при которой нейтральный проводник заземляется на подстанции и к потребителю трехфазный ток поступает по четырем проводам, одним из которых является ноль N. Это − система TT.

Применение системы TN-C

Система TN-C широко использовалась ранее при так называемой двухпроводной сети. В этом случае в розетках отсутствовал заземленный контакт. В сетях, сконструированных по этой системе, заземлялся нулевой провод, но при обрыве его, все приборы оставались под напряжением. Это вынуждало заземлять корпуса каждого отдельного электроприбора. В современных строящихся зданиях эта система не проектируется. Используется только в старых зданиях.

Применение системы TN-S

Система TN-S более совершенна, обладает высокой степенью электробезопасности, так как имеет отдельный заземленный проводник, но стоимость ее неоправданно высока. При трехфазном питании приходится прокладывать от источника пять проводов – три фазы, нейтраль и защитный проводник PE.

Для устранения недостатка системы TN-S была создана TN-C-S. Она предусматривает один проводник PEN, который представляет собой общий провод, заземленный по всей длине от источника питания до ввода в здание, а перед вводом разделяется на нейтраль N и защитный проводник PE. Эта система тоже имеет весомый недостаток. При повреждении проводника PEN на протяжении участка от подстанции до здания, все подключенные внутри здания приборы остаются под опасным напряжением. Для этой системы ПУЭ (Правила устройства электроустановок) требуют проведения мероприятий по устройству дополнительной защиты проводника PEN от механических повреждений.

Тип заземления ТТ

Система ТТ используется для подачи электричества за городом и в сельской местности по линиям электропередач, устанавливаемым на опорах. Подключение электроустановок по этой системе разрешается лишь в том случае, если невозможно обеспечить все условия электробезопасности в системе TN и избежать при этом неоправданных материальных затрат. При контакте с электроприборами защита от тока должна осуществляться путем отключения питания в цепи. Для этого правилами предписываются специальные изделия – устройства защитного отключения – УЗО.

Изолированный нейтральный проводник

Во втором варианте нейтральный провод совершенно не заземлен, или может быть связан с землей через установочные устройства, имеющие очень большое сопротивление. Такие системы применяют для ответственных объектов, например в медучреждениях для питания оборудования, используемого при поддержании жизнеобеспечения, на энергетических и нефтеперерабатывающих предприятиях. Нейтраль, изолированная от заземляющего провода, защищена от возникновения наведенных токов. Заземление идет по отдельной шине, к которой подключены все заземляющие контакты в розетках.

Назначение и устройство

При изготовлении заземления по принципам вышеописанных систем, при обрыве заземленных проводников на корпусах электроприборов всегда существует возможность возникновения опасного напряжения, поэтому в таких системах ПУЭ регламентируют обязательное наличие повторного заземления в сетях.

Главной задачей, которая стоит при монтаже повторного заземления, является понижение напряжения, возникающего при касании открытых токопроводящих элементов электроприборов. Вследствие этого при замыкании на землю или на токопроводящие элементы корпуса, уменьшается вероятность получить травму от действия электрического тока.

Если смонтировано повторное заземление, то происходит следующее. При замыкании на корпусе отдельного электроприбора ток частично проходит в земле. В результате разность потенциалов между корпусом и землей уменьшается, и пользователь становится защищенным от удара током.

При реализации системы TN-C выполняется повторное заземление нулевого провода. Оно производится путем связывания проводника с землей через определенные интервалы и применяется вместе с основным контуром заземления.

В системе TN-C-S оно представляет собой повторное заземление нулевого защитного проводника PEN перед вводом в здание. Получается, что при обрыве проводника на участке «источник-здание» эффект заземления осуществляется через заземленный PE провод.

На вводе в электроустановку напряжением до 1 кВ обязательно монтируют повторное заземление, чтобы увеличить степень безопасности.

Повторное заземление на вводе в здание, независимо от его устройства, устанавливают еще и для того, чтобы исключить занос в цепи электротехники дома наведенных токов через внешние коммуникации. К тому же оно уменьшает потенциал на корпусе электроприборов, если вдруг оборвался N-проводник.

Линии электропередач

При использовании системы ТТ принцип повторного заземления реализуется путем соединения нулевого провода, расположенного на опоре линии электропередач с землей. Осуществляется заземление всех опор. Одновременно заземляются все стальные кронштейны, на которых закреплены изоляторы фазных проводов.

Необходимо устраивать повторное заземление на концах линий электропередач или на ответвлениях длиною 200 и больше метров. Для создания контура в первую очередь применяют естественные заземлители.

Совместимость с устройствами отключения

Все сказанное выше о повторном заземлении, как об одной из мер для повышения уровня безопасности при эксплуатации электроустановок, будет справедливо в том случае, если цепи в электроустановках защищены автоматами и предохранителями. При этом характеристики устройств отключения должны выбираться в соответствии с параметрами сети, полезной нагрузки.

Важно правильно выбрать материал и сечение проводников, как нулевого, так и заземляющего. Если в них возникнет ток короткого замыкания, то он должен минимум в 3 раза превышать порог срабатывания автоматики или других защитных приспособлений.

Нулевой провод делают непрерывным по всей длине от каждого корпуса до нейтрали источника питания. Для соединения всех деталей этом участке применяют сварку. Присоединение к нейтрали допускается при помощи сварки или на болтах.

Важная характеристика – сопротивление

Контур повторного заземления обеспечивает в морозы и жару, в сухую и дождливую погоду сопротивление растеканию тока. Данное сопротивление не должно превышать 30 Ом при межфазном напряжении 380 В. Если напряжение 220 В, то сопротивление увеличивается до 60 Ом. Противодействие растекающемуся току должно быть максимум 10 Ом и 20 Ом соответственно для трехфазной и двухфазной сети.

При вводе в строение сопротивление у повторного заземления должно быть максимум 30 Ом.

Конструкция и материалы, используемые для контура повторного заземления одинаковы с применяемыми материалами для устройства основного заземляющего контура.

Качественное, выполненное с учетом всех норм и правил, повторное заземление обеспечит не только безопасность использования электроустановок, но и нормальный режим работы электроприборов, что позволит эксплуатировать их в соответствии с заявленными техническими характеристиками, повысить их функциональность и увеличить срок службы.

Что такое повторное заземление и как правильно его сделать?

Повторное заземление — неотъемлемая часть общей системы заземления. Его используют для заземления нулевого защитного провода РЕ и РЕN электрических сетей до 1000 Вольт в системе ТN с глухозаземленной нейтралью трансформатора.

Для устройства повторного заземления используют естественные заземлители. Сопротивление естественных заземлителей ничем не определяется и в любое время его значение может измениться, поэтому применяют искусственное заземление с заранее определенными параметрами.

Монтаж такого устройства нужен для снижения опасности поражения электрическим током людей, находящихся в непосредственной близости от электроустановок. Повторное заземление монтируют на вводе в здание, где находится электроустановка.

При наличии такого устройства в аварийных ситуациях напряжение на корпусах электроустановок и электроприборах уменьшается. Разность потенциалов между землей и корпусом электроустановки снижается, а человек, касающийся корпуса электроприбора, становится защищенным от поражения электрическим током.

Применение системы TN

Для электроснабжения основной части промышленных электроустановок до 1000 Вольт, жилых домов и квартир используется система ТN. Для надежного срабатывания аппаратов защиты и повышения электробезопасности необходимо выполнять заземление нулевого провода.

Система ТN подразделяется на следующие типы:

  1. ТN-C, когда нулевой рабочий проводник N объединен с нулевым защитным проводником РЕ.
  2. TN-S, когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводник на подстанции разделены.
  3. TN-C-S, когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники на подстанции объединены, а при вводе в здание электроустановки разделяются на два проводника.

к содержанию ↑

Применение системы TN-С

Эта система заземления была и остается самой распространенной в стране. При такой системе на подстанции заземляется нейтраль трансформатора. Нулевой проводник присоединяется к заземленной нейтрали на подстанции. В этом случае нулевой проводник выполняет функции рабочего и защитного проводников и называется РЕN-проводником.

Электропитание электроустановок осуществляется двумя жилами при однофазном питании или четырьмя жилами при трехфазном питании. При применении системы TN-С в электророзетках отсутствует заземляющий контакт, а корпуса всех промышленных электроприборов и электроустановок на производстве зануляются.

Недостаток системы в угрозе поражения электрическим током при обрыве нулевого проводника. Достоинство — недорогой электромонтаж. По правилам устройства электроустановок на смену системе TN-C пришли другие, более безопасные системы — TN-S и TN-C-S.

Применение системы TN-C-S

Система TN-C-S — основная для применения в соответствии с ПУЭ. В ней от трансформаторной подстанции до ввода в здание используется объединенный проводник РЕN, который на вводе в здание присоединяется к повторному заземлению и разделяется на рабочий проводник N и на защитный проводник РЕ.

Такое разделение осуществляется, как правило, в главном электрощите промышленного объекта или жилого здания. Далее, после главного электрощита, по зданию проводники N и РЕ разделены. В этом случае электророзетки имеют заземленный контакт, к которому присоединяется РЕ-проводник.

Система TN-C-S наиболее оптимальна с точки зрения цены и электробезопасности. Применяется в проектируемых жилых и промышленных зданиях.

Применение системы TN-S

Система ТN-S наилучшая с точки зрения электробезопасности, но самая дорогостоящая. При ее обустройстве необходимо прокладывать от трансформаторной подстанции пять жил при трехфазном и три жилы — при однофазном электропитании. Это увеличивает финансовые затраты по сравнению с системами TN-C и TN-C-S. Повторному заземлению подлежит РЕ проводник.

Воздушные линии электропередач

На опорах воздушных линий электропередач необходимо повторно заземлять PEN-проводник, идущий от трансформаторной подстанции. Это нужно делать, чтобы повысить электробезопасность участков ВЛ и для надежной работы автоматических выключателей. Количество повторных заземлений на трассе воздушной линии определяется проектом электроснабжения.

Такое устройство обязательно применяется на опорах в конце воздушных линий электропередач, на опорах перед вводом в промышленное здание или частный дом, перед ответвлением от трассы ВЛ протяженностью более 200 м. Для монтажа используется подземная часть опоры. Если ее недостаточно, применяется дополнительный контур заземления, обычно состоящий из одного или двух заземлителей.

Спуск с верхнего конца опоры осуществляется проволокой диаметром 6 или 8 мм. Кроме PEN-провода, нужно заземлить все металлические элементы конструкции опоры. Сопротивление этого вида заземления не должно быть больше 30 Ом.

На опорах уличного освещения должно быть организовано заземление корпусов светильников и всех металлических частей опоры. Для этого используются специальные заземлители и заземляющие проводники. В городской черте не всегда имеется возможность установки стандартных вертикальных заземлителей, поэтому часто используются в качестве заземлителей горизонтальные полосы, заглубленные в землю.

После установки заземлителей обязательно контролируют сопротивление заземляющего устройства специальными приборами. Наличие такого заземления делает безопасным эксплуатацию опор уличного освещения.

Совместимость с устройствами отключения

Чтобы сделать работу человека максимально безопасной, ПУЭ рекомендует применять УЗО или дифавтоматы. Такие устройства можно применять в системе ТN-C-S, когда PEN-провод разделен на PE и N-проводники. Это разделение происходит в вводном электрощите на главной заземляющей шине. Причем подключение главной заземляющей шины производится к повторному заземлению или к заземленному на вводе в здание PEN-проводнику.

УЗО или дифавтомат реагирует на токи утечки в нагрузке. При появлении утечки в изоляции или при повышении влажности появляются токи утечки. При превышении определенного значения тока утечки УЗО обесточивает защищаемую цепь. Дифференциальный автомат обесточивает цепь при появлении в нагрузке короткого замыкания.

Применение устройства вторичного заземления нулевого провода влияет на время срабатывания автоматических выключателей. Чем ниже показатель сопротивления заземления, тем быстрее и надежнее сработает автоматический выключатель, а значит, выше безопасность человека при аварийных ситуациях в электрических сетях.

Нормы сопротивления заземляющих устройств

Сопротивление контура этого типа заземления — характеристика растекания тока при аварийных ситуациях в электрооборудовании. В соответствии с правилами устройства электроустановок сопротивление системы заземления должно быть нормированным.

Для опор воздушных линий электропередач и опор уличного освещения сопротивление заземления нулевого провода должно быть не более 30 Ом.

Что такое повторное заземление

Вопросам организации заземляющего контура на стороне потребителя всегда уделяется повышенное внимание, поскольку от правильности его обустройства, в конечном счете, зависит здоровье пользователей электросетей.

Согласно требованиям нормативных документов (ПУЭ, в частности) заземляющий контур, защищающий работающих на электрооборудовании людей, обязателен при любых обстоятельствах. Это объясняется тем, что передаваемая по отдельному защитному проводу функция заземления, устроенного на трансформаторной подстанции, очень ненадежна из-за большой вероятности обрыва нулевой жилы («отгорания» нуля).

В связи с этим на обустройство так называемого повторного заземления на вводе в здание всегда обращают внимание инспекторы по Технике Безопасности (ТБ).

Для чего нужно повторное заземление

С технической точки зрения повторное заземление (ПЗ) – это специально обустраиваемое на стороне потребителя защитное устройство, гарантирующее безопасность работающих на линии людей. Оно «срабатывает» в случае пропадания связи с подстанцией по нулевому или совмещенному проводу.

Схема работы повторного заземления при обрыве нуля на линии ВЛ-0,4 кВ

Для обустройства повторного заземления допускается применять так называемые «естественные» заземлители, к которым относят:

  • металлические каркасы конструкций, уже проложенных в почве и имеющих непосредственный контакт с ней;
  • металлические защитные кожуха и броню силовых кабелей, заглубленных в грунт;
  • участки стальных труб (исключение составляют газовые магистрали и нефтепроводы);
  • железнодорожные рельсы.

Обратите внимание: Использование в качестве контура повторного заземления уже уложенных в почве готовых конструкций упрощает монтаж ЗУ и позволяет минимизировать расходы на его обустройство.

Отметим, что их сопротивление никак не контролируется пользователем, поэтому его значение может в любое время непредсказуемо измениться. Чтобы исключить такое положение – в особо ответственных случаях обустраиваются искусственные заземляющие конструкции, имеющие стабильные технические характеристики.

Повторное заземление нулевого провода – один из способов организации искусственной системы, способной продублировать функцию станционного ЗК. Последним объяснением исчерпывается вопрос о том, что такое есть повторное заземление и как его можно обустроить.

Применение повторного заземления в классической системе TN

Повторное заземление является важнейшим элементом комплексной системы защиты от поражения электрическим током. Его используют для заземления нулевого защитного провода РЕ и РЕN электрических сетей до 1000 Вольт в системе ТN с глухозаземленной нейтралью трансформатора.

Классические системы заземления принято различать по состоянию их нейтрали, которая может быть глухо заземленной или изолированной. В соответствие с этим признаком они делятся на две большие группы и обозначаются соответствующим сочетанием английских букв. «Т» означает земля, а «N» – нейтраль, что при их совместном написании символизирует заземленный «нуль». Помимо этого в данных системах предусмотрены проводники и шины, обозначаемые как PE (отдельный заземляемый повод) или же PEN –совмещенная рабочая и защитная шина.

В зависимости от выбранной схемы постоянно заземленный нейтральный провод N может быть как независимым от защитного PE-проводника, а может соединяться с ним, образуя шину PEN. В первом случае получаем систему TN-S («Select» или раздельная прокладка), а во втором – TN-C.

Обратите внимание: Здесь «C» означает «Common» или совместная проводка.

Существует еще один вариант, когда два провода (защитный и нулевой) на стороне подстанции объединены, а при вводе на объект разделяются на защитный проводник PE и функциональную шину N. Подобная организация системы защиты потребителя носит название TN-C-S и также предполагает обязательность заземления нулевого провода.

Применение системы TN-C

Система TN-C широко применялась в распространенных ранее двухпроводных сетях, которые нередко встречаются и сегодня (в основном – в домах старой застройки). С точки зрения рядового пользователя она характеризуется тем, что в этом случае в розетках отсутствует специальный заземляющий контакт.

Система заземления TN-C

В сетях, сконструированных на основе этой схемы, нулевой провод заземляется только на станционной стороне (фото слева). Поэтому при его случайном обрыве или так называемом «отгорании» все подключенные к линии электроустановки и приборы оказываются совершенно незащищенными. Это вынуждает пользователей персонально заземлять каждую единицу эксплуатируемого в доме бытового прибора или устанавливать УЗО.

Обратите внимание: Для владельцев частных и загородных домов условия в этом случае более чем выгодные, поскольку они могут организовать повторное заземление, обустроив выносной контур прямо на участке.

В современном строительстве эта системы уже много лет не используется; сегодня ей на смену пришла более эффективная TN-S.

Применение системы TN-S

Система TN-S более совершенна в смысле организации защиты, то есть имеет большую степень электрической безопасности. Это объясняется тем, что в ней имеется «самостоятельный» заземленный проводник, служащий исключительно для этих целей. Правда, за счет использования дополнительного медного материала стоимость системы существенно возросла. В случае трехфазного питания, например, от источника электроэнергии (трансформаторной подстанции) приходится прокладывать кабель, содержащий пять проводов. Это три обязательные фазы A, B и C, а также нейтраль и защитный проводник PE.

Система заземления TN-S

При реализации системы TN-C в электрических цепях организация повторного заземления нулевого провода также обязательна. Она производится методом соединения нейтрального проводника с земляной жилой защитного контура, обустраиваемого на стороне потребителя.

Система TN-C-S

Эта схема разработана с целью устранения недостатков системы TN-S и предусматривает использование в качестве общей шины совмещенного PEN-проводника, проложенного только до ввода на объект.

Важно! Непосредственно перед вводом в здание общая шина разделяется на две жилы (на нейтраль N и защитный провод PE).

Эта система представляет собой нечто среднее между двумя уже рассмотренными вариантами защиты. Она не лишена тех же недостатков, что и TN-S, так как в случае повреждения проводника PEN на линии от подстанции до объекта, все установленные в нем электроприборы окажутся под опасным напряжением. Для этого случая ПУЭ предписывают дополнительную защиту шины PEN от деформаций и механических повреждений.

Система заземления TN-C-S

В этой системе обустраиваемый контур заземления – это повторное соединение нулевого провода PEN с ЗУ перед вводом на конкретный объект. При случайном обрыве проводника на участке линии питания «трансформатор подстанции — здание» заземление осуществляется исключительно посредством PE провода.

Для этого на вводе в электроустановку напряжением до 1 кВ или в распределительном шкафу дома провод PEN обязательно «расщепляется» на две шины. Одна из них используется как рабочий нулевой проводник, а вторая – в качестве заземляющей жилы.

Рассмотренный подход к организации ПЗ позволяет исключить занос в силовые цепи дома наведенных токов через эффект, оказываемый э/м полями внешних коммуникаций. Вдобавок к этому оно снижает потенциал на корпусах оборудования и бытовых приборов при случайном обрыве N-проводника.

Воздушные линии электропередач

На опорах линий электропередач (ВЛ) согласно действующим положениям ПУЭ повторное заземление PEN-проводника, прокладываемого от трансформаторной подстанции, делается обязательно. Объяснить это можно потребностью повышения электрической безопасности персонала, работающего на ВЛ, а также созданием условий для надежного срабатывания автоматов защиты.

Схема повторного заземления нулевого провода в системе электроснабжения

Обратите внимание: Количество и частота размещения повторных заземлителей вдоль трассы прокладки линий электропередач определяется подготовленным для нее проектом электроснабжения.

ПЗ обязательно обустраивается в следующих местах:

  • На опорах, расположенных в конце ВЛ.
  • На столбах, непосредственно перед вводом «воздушки» на объект.
  • Перед любым ответвлением от трассы, протяженность которого составляет более 200 метров.

Заземление опоры ВЛ

Для монтажа заземляющего устройства обычно используется подземная часть ВВ опоры. В случае, когда ее недостает для получениятребуемых характеристик – делается дополнительный контур. Для оформления спуска с вершины столба применяется проволока без изоляции диаметром 6,0 или 8,0 мм. Помимо PEN-провода, обязательно заземляются все элементы конструкции опоры, изготовленные из металлов. Согласно требованиям ПУЭ сопротивление повторного контура не должно превышать 30-ти Ом.

На столбах с приборами уличного освещения обязательному заземлению подлежат не только провода СИП, но также корпуса светильников и другие детали самих опор, изготовленные на основе металла. Для этих целей в городской черте с ограниченными возможностями заглубления вместо типовых вертикальных штырей нередко используются горизонтальные полосы. После их монтажа полагается провести испытание обустроенной системы, проверив реальное сопротивление заземляющего устройства посредством специальных измерительных инструментов. Без повторного заземления самонесущих проводов и опор городского освещения, данный участок трассы приемной комиссией к эксплуатации не допускается.

Применение устройств отключения

Чтобы обеспечить полную защищенность работающих на линии людей и рядовых потребителей согласно ПУЭ, помимо повторного заземления рекомендуется применять УЗО или так называемые «дифференциальные» автоматы. Каждое их этих устройств допускается использовать в комбинированной системе ТN-C-S, где PEN-проводник разделен на две жилы (PE и N). Это разделение традиционно организуется на вводном щите с использованием главной заземляющей шины (ГЗШ).

Важно! Совместное использование УЗО с заземляющим контуром значительно повышает уровень безопасности работающих на линии людей, одновременно защищая их от утечек тока.

В электроустановках где для повторного заземления не имеется подходящих условий, допускается ограничиться несколькими УЗО, включенными по схеме со ступенчатой защитой. Такой организацией системы безопасности удается предотвратить удар человека током за счет мгновенного отключения поврежденного участка линии от сети.

В заключение статьи предлагаем Вам посмотреть видео о монтаже повторного заземления:

Источники:

http://evosnab.ru/ustanovka/zemlja/povtornoe-zazemlenie

http://220.guru/electroprovodka/zazemlenie-molniezashhita/kontur-povtornogo-zazemleniya.html

http://fishkielektrika.ru/chto-takoe-povtornoe-zazemlenie

http://electrik.info/main/master/60-sovety-byvalogo-jelektrika-zamena-i.html

Ссылка на основную публикацию