Исторически сложилось так, что начиная с самых первых нормативных документов в России за основу принимали документы, разработанные в других странах (Германии, США); это объясняется тем, что первыми разработчиками и производителями электрооборудования были компании из этих стран (AEG, Simiens, Westinghouse, General Electric).
Например, основанная в 1847 году фирма Siemens & Halske в 1853 году начала строительство русской телеграфной сети, в 1880-х годах — установила систему освещения Невского проспекта и Зимнего дворца, и первые нормативные документы были разработаны в 1883 г. на основе этих проектов. Американская компания Westinghouse в 1898 г. открыла филиал в России, компания General Electric поставляла в 1930-х годах в СССР электрогенераторы и локомотивы.
Многие технические решения и параметры электрооборудования в СССР принимались на основе стандартов и решений иностранных фирм. Это обычная практика: например, во всем мире пользуются винтовым патроном Е27, который Эдисон запатентовал ещё в 1894 году.
Российская Федерация, являясь членом Международной организации по стандартизации (ИСО, ISO) и Международной электротехнической комиссии (МЭК, IEC), свои национальные стандарты принимает на основе документов ISO и IEC, как и большинство индустриально развитых стран.
О заземлении в США, Канаде, Великобритании
Англоязычная Wikipedia содержит такую информацию по заземлению в Северной Америке и Великобритании (перевод с помощью Гугл):
Хотя существовали значительные национальные различия, большинство развитых стран ввели розетки на 220 В, 230 В или 240 В с заземленными контактами либо непосредственно перед Второй мировой войной, либо вскоре после нее. Однако в Соединенных Штатах и Канаде, где напряжение питания составляло всего 120 В, розетки, установленные до середины 1960-х годов, обычно не имели заземляющего контакта. В развивающихся странах местные методы электропроводки могут предусматривать или не предусматривать подключение к заземляющему проводнику.
Национальный электротехнический кодекс США (US National Electrical Code, NEC) разрешал использовать подключение нейтрального провода питания к корпусу оборудования с 1947 по 1996 год для электроплит (включая отдельные варочные панели и духовки) и с 1953 по 1996 год для сушилок для одежды, как мобильных, так и стационарных, при условии, что цепь берет начало в главной щитовой. Обычные дисбалансы в цепи создают небольшие напряжения оборудования относительно земли; отказ нейтрального проводника или соединений может привести к тому, что корпус оборудования получит полные 120 вольт, что может привести к летальному исходу. Издания NEC 1996 года и более поздние версии больше не разрешают такую практику. По аналогичным причинам большинство стран теперь предписывают отдельные защитные заземляющие соединения в потребительской проводке, практика, которая стала почти универсальной. Однако в распределительных сетях, где соединений меньше и они менее уязвимы, некоторые страны разрешают для заземления и нейтрали совместно использовать один проводник (проводник PEN).
Системы TN-C не разрешены в некоторых странах. Например, в Великобритании это запрещено в Правилах по безопасности, качеству и непрерывности электроснабжения 2002 года. Обратите внимание, что УЗО не может работать в системе TN-C.
Жирным шрифтом выделил условие, что цепь защитного зануления должна начинаться в главной щитовой (ГРЩ) – это может соответствовать системе TN-C-S, но с 1996 г. в США она запрещена. Получается, в США допускается только система распределения электроэнергии TN-S – где функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обеспечиваются раздельными проводниками. Другие особенности американских электросетей (использование нескольких величин питающего напряжения) здесь не рассматриваем.
Ссылки на публикации про американские системы напряжения даны в конце статьи.
Напомню, это текст из Википедии, с последней фразой я бы не согласился (в оригинале - Note that an RCD cannot work on a TN-C system). В остальном перевод в основном понятен; указано, что зануление корпусов оборудования (и система TN-C) запрещены в США и Великобритании, хотя в некоторых странах допускается применение совмещенного PEN-проводника. У нас такого запрета пока в явном виде нет.
В Австралии и Новой Зеландии используется TN-C-S: нейтраль заземляется в каждой точке обслуживания потребителей, тем самым эффективно сводя разность потенциалов нейтрали к нулю по всей длине линий низкого напряжения; такое заземление нейтрали получило название «многократно заземлённая нейтраль» (MEN). Разделение N и PE происходит на главном распределительном щите у потребителя.
О переходе на TN-S в этих странах информации нет.
Стандарты DIN о заземлении
Из немецкоязычной Wikipedia о стандартах DIN (Deutsche Ingenieuring Normen), которые действуют в Германии, Австрии и Швейцарии с отдельными национальными отличиями:
Защитному проводнику в том виде и применении, в каком мы его знаем сегодня, предшествовала длительная разработка методов заземления и зануления и, наконец, введение «специального проводника в качестве защитного проводника» и длительный процесс принятия решений относительно цветовой маркировки.
В 1930 году было дано определение нейтрального проводника и стал использоваться термин «специальный нейтральный проводник» (VDE 0488/1930). Согласно VDE 0100:1936, зануление определяется как установление токопроводящего соединения с заземленным нейтральным проводником. Это требование действовало до 1958 года.
С 1 декабря 1965 года зелено-желтый провод может использоваться только в качестве защитного проводника (или PEN) и ни для чего другого.
В настоящее время объединенный проводник PEN нельзя использовать в соединительных кабелях мобильных устройств и в новых домашних установках. По действующим нормам проводник PEN разделяется на проводник N и проводник PE, а 5-проводное подключение выполняется как сеть TN-C-S в основной системе электроснабжения (в щитовой дома). Проводник PEN подводится непосредственно от входного распределительного устройства к главной заземляющей шине (главное эквипотенциальное соединение, система уравнивания потенциалов). При переходе от системы TN-C к системе TN-C-S защитный проводник (PE) и нейтральный проводник (N) строго разделены на всем протяжении кабеля.
В действующем стандарте DIN VDE 0100-200:2006-06 защитный проводник PE определяется в пункте 826-13-22 следующим образом: «Проводник для целей безопасности, например, для защиты от поражения электрическим током».
Согласно DIN VDE 0100-540:2012-06 (раздел 543.4.3), не допускается подключение нейтрального проводника к любой другой заземленной части системы или повторное подключение его к защитному проводнику.
Защитный проводник является частью защитной меры защиты от замыканий - защиты от прямого контакта, которая включает в себя меры защитного заземления (заземление через защитный проводник), защитного заземления через главную заземляющую шину (также известную как местное эквипотенциальное соединение) и меры автоматического отключения в случае возникновения неисправности.
Нормы, действующие в Германии, Австрии и Швейцарии, предусматривают особую маркировку PENпроводника при переходе к системе TN-S:
PEN-провода для новых систем должны быть маркированы комбинацией цветов «зеленый-желтый» по всей длине и дополнительно синей маркировкой на концах проводника. После перевода всех индивидуальных потребительских систем в здании на систему TN-S синюю маркировку концов предписывается удалить, а проводник, имеющий зеленую/желтую маркировку, будет использоваться исключительно в качестве провода защитного заземления РЕ.
Что общего у Японии, Дании и Франции
В системе заземления TT (Terra-Terra), как и в системе TN, имеется прямое соединение с Землёй на питающем трансформаторе. Но, в отличие от TN, открытые токопроводящие части на потребительской установке не связаны с ним, а имеют отдельное заземление через местный заземлитель.
Система заземления TT используется по всей Японии, с использованием устройств защитного отключения на промышленных объектах и в быту.
Такая же система – ТТ – применяется во Франции, причем клиенты должны самостоятельно обеспечивать заземление на стороне потребителя.
В Дании в соответствии с Правилами по высокому напряжению (Stærkstrømsbekendtgørelsen) и в Малайзии в соответствии с Постановлением об электроснабжении 1994 года все потребители должны использовать заземление по схеме TT, хотя в редких случаях может быть разрешено использование TN-C-S. Для крупных компаний могут действовать другие правила.
В Европе нашла применение и система IT, ("Isole-Terre" или изолированная нейтраль и независимое заземление), когда все элементы электросхемы отделены от заземления.
В Норвегии довольно широко используется система IT с напряжением 230 В между фазами. По оценкам, 70% всех домохозяйств подключены к сети через систему IT. Однако новые жилые районы в основном строятся по системе TN-C-S, в значительной степени из-за того, что применяемое трёхфазное оборудование разрабатывается для европейского рынка, где преобладают системы TN с напряжением 400 В между фазами.
Страшный сон: работа электрика в Бразилии
Две страны могут посоревноваться, у кого система электроснабжения самая запутанная (в прямом смысле этого слова) – это Бразилия и Индия: при большой скученности населения, например, в районе Дхарави в Мумбаи или в фавеллах Рио-де-Жанейро на улицах хаотично протянуто огромное количество воздушных проводных линий. Примерно такие же картины с проводами можно увидеть в Индонезии, Таиланде, Вьетнаме.
На их фоне наши проблемы с алюминиевой проводкой в МКД, или ЛЭП в СНТ, построенные 30 лет назад неизолированными алюминиевыми проводами кажутся не такими страшными.
В качестве примера для подражания такие электросети точно не годятся, но у нас есть своя, и немаленькая проблема. Это 2х-проводное электроснабжение в квартирах многоэтажек и дачных домах постройки времен СССР; не пишу, что это TN-C, поскольку в квартиры или дачные дома часто введено 2 провода; но при этом оборудование, требующее заземления в целях безопасности, покупается и используется.
Есть ли у зануления будущее
Несмотря на то, что сейчас на нашей планете используются самые различные системы электроснабжения и заземления, в основном идет отказ от системы TN-C с объединенным проводником PEN, в которой защита основана на автоматическом отключении аварийного участка за счет создания КЗ.
Более безопасными системами признаются TN-C-S (совмещение защитной земли РЕ и нейтрали N на определенном участке сети с разделением у потребителя), причем она часто представляется как промежуточный этап к TN-S (нейтральный и защитный проводники разделены на всем протяжении электросети), а также TT (с заземлением нейтрали источника и независимым защитным заземлением оборудования у потребителя), но во всех случаях применяются и другие средства: защитное уравнивание потенциалов, устройства защитного отключения (выключатели дифференциального тока, устройства защиты от отгорания нуля, устройства защиты от дугового пробоя и искрения).
В РФ перспектива развития электросетей низкого напряжения неоднозначная. Если при новом строительстве применяется система TN-S, то от потребителя ничего не требуется, кроме соблюдения правил эксплуатации оборудования. В остальных случаях – «Спасение утопающих – дело рук самих утопающих» – по этому принципу происходит переделка старых сетей или строительство новых (например, в СНТ).
Сложнее обстоят дела в старом жилом фонде: в рамках капитального ремонта никакой реконструкции сетей, условно называемых «TN-C», и замена проводки не производится; максимум, что делают – это меняют электросчетчики и автоматические выключатели в квартирных этажных щитах, с подключением к имеющимся проводам.
В СНТ и поселках, где используются воздушные ЛЭП, сейчас повсеместно производится переход на СИП (самонесущий изолированный провод). Два слова об этом: данную технологию и арматуру для СИП впервые стали применять во Франции с 1957 г. (компания Niled), затем изолированные провода стали использовать в Финляндии, Германии, потом и в других странах.
Согласно Положению о единой технической политике ОАО «Россети», п.2.1.2.2: "...не допускается реконструкция и новое строительство воздушных линий электропередачи напряжением 0,4 кВ с применением неизолированных проводов". У нас налажено производство проводов СИП для сетей 0,4 кВ от 16 до 240 мм2, доступна широкая номенклатура арматурных изделий. Но все провода – для 4-х проводных линий (нейтраль, 3 фазы), бывают с проводником для осветительных приборов, но без проводника защитного заземления; то есть СИП можно использовать для сетей TT, TN-C либо TN-C-S, но в последнем случае требуется, как минимум, проектные решения и правильное выполнение вторичных заземлений нейтрали.
В условиях СНТ корректное исполнение вторичных заземлений практически невыполнимо, поскольку заземление нередко производится силами потребителя: если нейтраль заземляется после счетчика, то работа некоторых моделей счетчиков может быть нарушена из-за протекания выравнивающих токов по заземляющему проводнику, вызванных перекосом фаз, также могут быть проблемы при отгорании нуля (это отдельная тема).
Конечно, ещё один проводник в СИП увеличил бы стоимость провода, но устройство вторичных заземлений в системах TT или TN-C-S тоже стоит недешево, а конечный результат может быть не таким хорошим, как в TN-S(с отдельным проводником защитного заземления).
Время зануления заканчивается
Термин зануление (nullung) не входит в Международный электротехнический словарь (IEC 60050), поэтому это понятие не используется в документации многих стран, а также в тех стандартах ГОСТ и ГОСТ Р, которые идентичны стандартам МЭК.
Что касается применения зануления, то «эпоха зануления», длившаяся около 100 лет, в отдельных странах уже закончилась в виду недостаточного уровня безопасности.
У нас имеется большое количество жилья с 2-х проводными электросетями, многие выполнены алюминиевым проводом, отсутствуют ВДТ. Во многих квартирах, частных домах, практически во всех дачах проводка выполнялась без всяких проектов, и далеко не безопасна. Какие вопросы нужно учитывать, на какие нормативы следует учитывать – было написано в предыдущей статье, «ЗАЗЕМЛЕНИЕ, ЗАНУЛЕНИЕ, УРАВНИВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ», в две фразы основное можно сформулировать так:
- защитное уравнивание потенциалов обеспечивает безопасность при исправном оборудовании;
- автоматический выключатель дифференциального тока обеспечит отключение оборудования при его неисправности (КЗ, утечках тока на корпус).
Текст: Борис А.
Статьи в тему:
Про Америку:
Поддержите Автора лайком и комментарием!
