Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7, утвержденных специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК).
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.
Сокращения:
Искусственные заземление принято различать TN, TT и IT системы заземления.
Первая буква отвечает за источник энергии (трансформатор, генератор), а точнее: состояние нейтрали источника питания относительно земли.
- T — заземленная нейтраль, заземление. Terre — земля;
- I — изолированная нейтраль. Isole — изолировать.
А вторая – потребитель, в понимании: состояние открытых проводящих частей относительно земли.
- T — открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;
- N — нейтраль, открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания. Neuter — нейтраль.
Последующие (после N) буквы — совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
- C — функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников совмещены в одном проводнике — PEN-проводник. Combined — комбинированный;
- S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены. Separated — раздельный.
Системы с глухозаземлённой нейтралью
Система заземления TN
TN-C
Система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении.
PEN — глухозаземленная нейтраль и нулевой проводник, с которым дополнительными нулевыми проводами необходимо соединить все открытые детали, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток.
Недостатки: в случаи обрыва нуля — опасный потенциал появится на корпусах устройств.
Запрещено использование дополнительных контуров уравнивания потенциалов в ванных комнатах. Используется в старом жилом фонде, а также применяется в сетях уличного освещения, где степень риска минимальна.
TN-S
Система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.
Самая эффективная защита, но дорого. В ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ предписано реализовывать TN-S на всех ответственных объектах, а также строящихся и капитально ремонтируемых зданиях. Разработана и внедрена в 30-е годы 20-го века.
TN-C-S (используется чаще всего)
Система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания. Разделяют PEN на PE и N на вводе в здание.
Недостатки: повреждения или отгорания провода PEN на участке подстанция — здание, на проводнике PE, а, следовательно, и корпусах 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. Одно из — повторное заземление в месте разделения на PE и N проводники.
Система заземления TT
Система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.
Оптимально для сельской местности, где трудно обеспечить надлежащую защиту PEN проводника небезопасной системы TN-C-S.
Обязательным условием является наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты.
Системы с изолированной нейтралью
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.
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.
IT
Система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.
Нулевой функциональный проводник N на участке источник – потребитель в архитектуре системы IT отсутствует.
