Внимание! При отсутствии специального образования и должного опыта работа с электричеством может быть опасна!
Разница между системами TT и TN
Система заземления TT — это когда с линии вы берёте только фазу (L) и ноль (N), а защитный проводник (PE) берёте только со своего собственного заземлителя. Эта система допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены (ПУЭ, п.1.7.59). Например, когда воздушная линия выполнена голыми проводами, что повышает вероятность обрыва её нейтрального проводника.
Система заземления TN (тут мы будем говорить о TN-C-S) — это когда с линии вы берёте фазу (L) и совмещённый нулевой рабочий и нулевой защитный проводник (PEN), после чего разделяете его во ВРУ на нулевой (N) и защитный (PE) проводники. При этом, если ввод осуществляется не воздушной линией, а кабелем, то собственного заземлителя у вас может и не быть. Если же ввод осуществляется воздушной линией, то шина PE, которая участвует в разделении, заземляется на собственный заземлитель. Это называется «повторным заземлением».
Коротко и понятно о расшифровке:
Первая буква — состояние нейтрали относительно земли:
- Т — заземлённая нейтраль (лат. terra), то есть нейтральный провод заземлён у трансформатора и на некоторых опорах линии;
- I — изолированная от земли нейтраль (англ. isolation).
Вторая буква — состояние защитного проводника в доме:
- Т — защитный проводник непосредственно заземлён на собственный контур;
- N — защитный проводник соединён с заземлённой нейтралью линии.
Буквы после второй N определяют состояние совмещения или разделения функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
- С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник) (англ. combined);
- S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники разделены (англ. separated).
Таким образом, TN-C-S — это система TN, в которой в магистральной линии функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике, а во ВРУ этот проводник разветвляется на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE).
Замыкание на корпус
Замыкание на корпус в системе TN-C-S — исходя из определения системы TN-C-S, электрически то же самое, что и короткое замыкание между фазой и нулём. Сопротивление петли фаза-ноль должно быть таким, чтобы гарантированно вызвать сработку электромагнитного расцепителя АВ для его почти мгновенного отключения. Для АВ характеристики «C», для сработки электромагнитного расцепителя ток должен превысить номинал не менее, чем в 10 раз.
Согласно ПУЭ, п.1.7.79, в системе TN при коротком замыкании на корпус, групповой АВ должен отключаться не более, чем за 0,4 с. Это значение считается достаточными для обеспечения электробезопасности при косвенном прикосновении.
Такое время может дать только электромагнитный расцепитель автоматического выключателя. В том же пункте указано, что в цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с. Это время тепловой расцепитель тоже не всегда может выдать, и надежда опять же только на электромагнитный расцепитель.
Расчёт АВ (характеристика С) обычно такой: его номинал умножают на 10 (это кратность сработки электромагнитного расцепителя) и на 1,1. Например, чтобы АВ С16 отключился за положенное время, ток КЗ должен достичь 16 * 10 * 1,1 = 176А. А для этого сопротивление петли фаза-ноль должно быть не более 230 / 176 = 1,3 Ома.
В грамотно построенной системе так и есть. Но если электропроводка рассчитана неправильно и сечение проводов заужено, то сопротивление петли возрастает, что может привести к несработке электромагнитного расцепителя. Тепловой расцепитель может задуматься на несколько десятков секунд, в течение которых проводка может разогреться, и ещё более увеличить своё сопротивление и дальнейший разогрев вплоть до самовоспламенения.
Замыкание на корпус в системе TT — очень опасное явление, потому что редко когда сопротивление растеканию электрического тока собственного контура заземления достигает требуемых для сработки электромагнитного расцепителя величин. Именно поэтому в системах TT использование УДТ (УЗО, дифавтомата) обязательно. Вся защита от косвенного прикосновения в этой системе полностью ложиться на УДТ.
Если УДТ вдруг не сработает по утечке, то тепловой расцепитель АВ будет греться несколько десятков секунд, прежде чем должен будет сработать. Но поскольку разогретый за это время кабель ещё повысит своё сопротивление, то ток цепи уменьшится и время отключения АВ ещё больше увеличится. Это в итоге может привести к воспламенению кабеля.
Кроме того, пока тепловой расцепитель не сработал, на корпусах приборов будет висеть потенциал, причём это будет более высокий потенциал, чем при замыкании на нейтраль.
Защита от отгорания PEN в системе TN-С-S
ПУЭ 7, п.1.7.59 гласит, что если условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены (т.е. магистральная линия находится в таком плачевном состоянии, что не может обеспечить надёжность проводника PEN), то только тогда допускается заземляться по схеме ТТ.
Также в пунктах 3 и 4 технического циркуляра №31/2012 «О выполнении повторного заземления и автоматическом отключении питания на вводе объектов индивидуального строительства» уточняется, что ТТ применяется на ВЛ до тех пор, пока ВЛ не будет реконструирована во ВЛИ (то есть, пока линия не будет выполнена СИПом).
Многие не доверяют состоянию ВЛИ, и делают TT, считая это более безопасым. Ведь если ВЛИ не имеет, как положено, повторных заземлений, то при отгорании PEN от трансформатора ток с этого провода пойдёт в ваше заземление, что может привести к пожару.
Но в этом случае ситуацию исправляет как раз высокое сопротивление заземлителя. Согласно нормативам, сопротивление повторного заземления должно быть не более 30 Ом (лучше сделать 10 Ом), а при сопротивлениях 10-30 Ом токи не превысят 230 / 30 = 7,7А (или 230 / 10 = 23А).
Поскольку сечение заземляющего проводника не должно быть менее 10 мм² по меди (оно должно иметь сечение не менее сечения подходящих фазных проводников, а у нас оно не менее 10 мм², потому что это минимальное требование к PEN-проводнику), то этот ток для него — пустяк. Согласно ПУЭ, таблица 1.3.4, будучи проложенным открыто, при температуре окружающей среды +25°С он выдержит до 80А.
Таким образом, даже на ВЛИ, не имеющей повторных заземлений, ваш заземляющий проводник не станет причиной пожара. И чем больше на линии будет домов с TN-C-S, тем безопаснее будет и сама линия.
Конечно, для ВЛИ, не имеющей повторных заземлений, возникает другая опасность. В случае аварии на линии на защитном проводнике появляется высокий потенциал. Но при широко практикуемом в настоящее время электросетевыми компаниями выносе приборов учёта на опоры воздушной линии, дополнительное повторное заземление PEN всегда можно выполнить в первую очередь там. Правда, это не отменяет необходимости заземлять магистральный PEN непосредственно, как положено.
На сегодня всё. Ставьте лайки, если статья понравилось. Пишите комментарии, и не только с критикой. Мне нужна также и ваша поддержка.
Делитесь также этой статьёй в социальных сетях (соответствующие кнопочки рядом со статьёй в наличии) и, конечно, подписывайтесь на мой канал! Жду ваших отзывов! Удачи!