Uzemljeni neutralni sistem. Sistemi uzemljenja za električne instalacije

- preusmjeravanje napona koji je nastao na mjestu koje ugrožava sigurnost na mjesto gdje neće nikome naštetiti: ovo mesto je zemlja. Uzemljenje povezuje sve delove koji vode struju, koji u normalnom radu nisu ispod U, sa uzemljenjem.

Nuliranje - ovo je spoj svih dijelova električnog uređaja koji ne bi trebali biti ispod U, sa radnom nulom. U tom slučaju, ako dođe do prekida faze na dijelovima koji nose struju koji su ispod radne nule, tada će doći do kratkog spoja i prekidač isključite električni uređaj. Ovo je naravno manje sigurno od uzemljenja, kratki spoj može uzrokovati naknadne kvarove na uređaju. Nažalost, nuliranje je glavna vrsta zaštite u većini stambenih prostorija.

Sistemi uzemljenja

Razmotrite sisteme koji se koriste u domaćim prostorijama:

TN-C

Prvo slovo T znači da je nulta napajanja spojena na uzemljenje, što znači da provodnik radne nule na trafostanici ide u zemlju. Drugo slovo - N - označava vezu otvorenih vodljivih dijelova električne instalacije zgrade sa točkom uzemljenja izvora napajanja. Treće slovo - C - znači da su zaštitna i radna nula na istom zajedničkom PEN-u, odnosno radna nula je zaštitna. U stvari, ovaj sistem je samo „nuliranje“. Najnesigurniji sistem. Svi dijelovi koji nose struju koji ne bi trebali biti ispod U su pod radnom nulom. Zaštita se gradi na dejstvu automata posle kratki spoj. Zaštitna i radna nula su u istom provodniku do centrale.



Slika 1 TN-C sistem

1 - izloženi provodni dijelovi.

2- napajanje

3- centrala za stan.

TN-S

Slika 2 TN-S sistem

2-napajanje

Prikazani dijagram pokazuje da dvije odvojene žice idu od izvora napajanja do radne nule i do mase, a zatim se provodnici ne susreću.

TN-C-S

Radi se o nadograđenom TN-C sistemu. Funkcije nultog radnog i nultog zaštitnog vodiča su kombinovane u jednom vodiču u delu mreže koji dolazi iz izvora napajanja. Zatim se na određenom području dodaje uzemljeni provodnik. Za višespratnice obično se uzemljeni provodnik dodaje ASU (uvodno Sklopka na kući). Ovaj sistem takođe pruža dovoljnu sigurnost.



Slika 3 TN-C-S sistem

1-izloženi provodni dijelovi

2-napajanje

3-Razvodna centrala za stan

Na dijagramu je prikazana mreža prije modernizacije - TN-C sistem i nakon modernizacije - TN-C-S sistem.

TT sistem

Obično se koristi u izgradnji privatnih kuća. Drugo slovo T znači da uzemljenje i radna nula nisu nigdje spojeni. Prvo slovo je već pomenuto gore. Tri žice ulaze u kuću na isti način kao u TN-S sistemu: radna nula, fazna žica i uzemljenje. Tek sada žica za uzemljenje ne dolazi iz izvora napajanja (kao u TN-S sistemu), već u blizini privatne kuće, vlastita petlja za uzemljenje je instalirana u skladu sa svim pravilima PUE (pravila električne instalacije), iz petlje za uzemljenje dolazi žica za uzemljenje.

Slika 4 TT sistem

1-izloženi provodni dijelovi

2-napajanje

Petlja s 3 uzemljenja u blizini privatne kuće i vodič koji se proteže od nje.

Najsavršeniji, za danas, sistem uzemljenja "TN-S"(vrsta električne mreže) jako preporučeno za upotrebu od strane PUE (Pravila za električnu instalaciju).U Rusiji se i dalje koristi sistem sličan TN-C (TN-C sistem je zabranjen u novogradnji, u monofaznim i jednosmerna struja. Ovaj zahtjev se ne odnosi na grane od nadzemnih vodova napona do 1 kV do jednofaznih potrošača električne energije - PUE 1.7.132).

Sistem uzemljenja "TN-S"- iz nabavke trafostanice potrošaču idu dva različita nula žica: N - radna nula i PE - zaštitna nula Time je osigurana najveća električna sigurnost, kako za ljude tako i za električne potrošače.

U slučaju kvara na kućištu, struja curenja teče kroz vodič za uzemljenje do zaštitne nule - PE, što uzrokuje okidanje RCD(struje kroz diferencijalni transformator do opterećenja i nazad nisu jednake). I sa velikom strujom curenja, radi prekidač

Generalno, sistem uzemljenja "TN-S" je prvi put razvijen 1930-ih i uveden na teritoriji evropskih zemalja, u kojima posljednjih godina 50 je glavna šema za zaštitu potrošača električne energije. Najvjerovatnije se isti zadatak suočava i sa ruskim preduzećima električnih mreža, jer se prilikom projektiranja novih razvojnih linija napajanja preporučuje korištenje pet-jezgrene električne instalacije Za trofazni ulazi i trožilni - za jednofazni priključak, počevši od izvora napajanja i završavajući utičnicom određenog pretplatnika. Kao što znate, preporuke se vrlo često pretvaraju u norme i odredbe standarda, ali za sada je jedna od faza takve tranzicije obavezna električna instalacija prema sistemu uzemljenje TN-S-S, budući da direktan prelazak sa TN-S na TN-S podrazumeva velika kapitalna ulaganja i uporediv je sa izgradnjom nove hidroelektrane.

Fig1. TN-C sistem

Fig2. TN-S sistem

Fig3. TN-C-S sistem

Šta je tu tako izvanredno, ako je potrebna, iako postepena, ali obavezna tranzicija? Da bismo saznali, prvo pogledajmo. dijagram ožičenja. Potpuno je identičan tradicionalnom sistemu napajanja, gdje je pored strujnih vodova uključen i neutralni provodnik, s bitnom razlikom što se u kolo dodaje još jedan neutralni provodnik koji ne zahtijeva ponovno uzemljenje ni na liniji „N“ ni na „PE“ liniji, koje se izvodi samo na početnom izvoru napajanja. Na taj način, omogućavajući im da razdvoje svoje radnike i zaštitne funkcije na odvojenim šinama za napajanje. To jest, radni provodnik "N" obavlja samo funkcije EMF-a ( elektromotorna sila - fizička količina karakterizirajući rad vanjskih (nepotencijalnih) sila u izvorima konstantnih ili naizmjenična struja. U zatvorenom provodnom kolu, EMF je jednak radu ovih sila u kretanju jednog pozitivnog naboja duž strujnog kola), a “PE” vodič je samo zaštitna funkcija, dok se postiže potpuna izolacija jedna od druge. Takav dijagram ožičenja posebno je relevantan u kontekstu problema kada nema apsolutno nikakve kontrole nad stanjem zaštitnih uzemljenih krugova, kao što vidite, potreba za tim je potpuno eliminirana.

Sada, nakon što smo shvatili električni krug, postaje očigledno da takav "TN-S" sistem uzemljenja pruža maksimalnu zaštitu električna oprema i samu osobu. Štaviše, eliminiše visokofrekventne signale i druge smetnje na potrošačkim linijama koje dolaze od nekih uređaja. Svako od nas mora da je uočio sličnu situaciju kada je u sljedeća vrata neko je koristio električni brijač, ponekad bušilicu ili aparat za zavarivanje, na TV ekranu se pojavilo zveckanje izobličenja. Takav sistem, ako ne u potpunosti, onda većina smetnje, oscilatorne i elektromagnetne pobude koje se ponekad javljaju u električne mreže, svakako isključuje. Stoga TN-S sistem uzemljenja veoma vole zaposleni koji rade sa informatičkom, telekomunikacijskom, radarskom ili lokacijskom opremom, jer je maksimalna izolacija od kućišta i kućišta drugih električnih uređaja, kao i hvatanja kroz "zemlju", drugim riječima, od izvora smetnji.

konvencije sistemi uzemljenja:

Prvo pismo je stanje izvora neutralnog u odnosu na zemlju.

T- neutralno uzemljeno.
I- izolovano neutralno.

Drugo pismo- stanje izloženih provodnih dijelova u odnosu na zemlju.

T- izloženi provodni dijelovi su uzemljeni bez obzira na odnos prema zemlji nule napajanja ili bilo koje tačke napojne mreže.
N- Izloženi provodni dijelovi su spojeni na uzemljeni neutralni izvor napajanja.

Pisma iza N- kombinacija u jednom provodniku ili razdvajanje funkcija nultog radnog i nultog zaštitnog provodnika.

S- nulti radni (N) i nulti zaštitni (PE) provodnici su odvojeni.
WITH- funkcije nultog zaštitnog i nultog radnog vodiča su kombinovane u jednom vodiču (PEN-provodnik).

Sisteme napajanja klasificira Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) u zavisnosti od načina uzemljenja distributivne mreže i primijenjenih mjera zaštite od oštećenja. strujni udar. Distributivne mreže se dijele na mreže sa uzemljeno neutralno i mreže sa izolovano neutralno. IEC-364 standard deli distributivne mreže u zavisnosti od konfiguracije strujnih provodnika, uključujući nulti radni (neutralni) provodnik, i vrste sistema uzemljenja. U ovom slučaju se koristi sljedeća notacija. Prvo slovo, I ili T, karakterizira vezu sa zemljom strujnih provodnika (uzemljenje mreže). Drugo slovo, T ili N, karakterizira vezu na uzemljenje otvorenih provodnih dijelova (HFC) i provodnih dijelova treće strane (HFC) (uzemljenje opreme).
Prvo slovo (I ili T) Prvo slovo I znači da su svi dijelovi koji vode struju izolovani od zemlje, ili - da je jedna tačka mreže povezana sa zemljom kroz otpor ili - kroz iskrište ili - zračni raspor. Izolovane neutralne (I) mreže mogu biti: (1) vrlo male mreže, kao što su sigurnosne mreže ekstra niskog napona (SELV ili SELV) sa električnom razdvajanjem izolacionim transformatorima, ili (2) mreže srednje veličine, kao što su one koje se koriste za snabdevanje pojedinačnih prodavnica, ili (3) distributivne mreže za snabdevanje čitavih delova grada, kao što je trofazna mreža 230 V). Poslednjih godina IT sistem je bio uobičajen u Evropi, ali je tada skoro svuda zamenjen sistemima sa uzemljenim neutralnim.
Postoji nekoliko razloga za ovu zamjenu. Jedan od takvih razloga je zaštita od prenapona. Samo u Norveškoj je IT sistem još u širokoj upotrebi. Izolovani neutralni sistem se postepeno zamenjuje trofazni sistem 230/400 V sa uzemljenim neutralom. Svugdje u svijetu upotreba IT sistema je ograničena na posebne primjene u onim industrijama gdje nestanak struje može biti opasan. Na primjer, za napajanje eksplozivnih industrija.
Prvo slovo T označava direktnu vezu, barem jedne tačke mreže, sa zemljom (terra). Na primjer, powered by sekundarnog namotaja zvjezdasti transformator, trofazna distributivna mreža sa neutralnim provodnikom, napona 127/220 V ili 220/380 V sa nulom spojenom na uzemljenje preko uzemljivača.
Posebni zahtjevi, nametnutih uređajima za uzemljenje, u zavisnosti od vrste mreže, biće reči u narednim poglavljima.
Drugo slovo (T ili N) Drugo slovo označava vrstu veze između HRE, zaštitnog uzemljenja (uzemljenja opreme) instalacije i uzemljenja. Drugo slovo T označava direktnu vezu između HRE i HFC-a i uzemljenja (terra), nezavisno od uzemljenja sistema, koje može, ali i ne mora sadržavati strujne dijelove sistema. Drugo slovo N označava direktnu vezu HRE i HFC sa uzemljenom tačkom (tačkama) mreže pomoću PEN ili PE vodiča. Mrežno uzemljenje i zaštita od strujnog udara podležu nezavisnom pregledu.

Mrežno (radno) i zaštitno uzemljenje

Strujni dijelovi mreže su povezani sa zemljom kako bi se ograničio napon koji se na njima može pojaviti kao posljedica direktnog udara groma (CLS) ili sekundarnih manifestacija munje (inducirani prenaponski valovi), ili kao rezultat nenamjernog kontakta sa vodovima višeg napona, ili kao posljedica kvara izolacije strujnih dijelova distributivne mreže.
Razlozi zbog kojih strujni dijelovi distributivne mreže nisu priključeni na uzemljenje su sljedeći: kako bi se izbjegao prekid napajanja potrošača sa jednim oštećenjem (ispadanje izolacije u uzemljenje strujnih traka distributivne mreže); kako bi se izbjeglo varničenje u eksplozivno i požarno opasnim područjima uz jednokratno oštećenje izolacije strujnih dijelova mreže. Uzemljenje električne opreme, tačnije uzemljenje izloženih provodnih dijelova (HPC), jedna je od mnogih mjera koje se mogu koristiti za zaštitu od strujnog udara. Uzemljenje HRE uključuje stvaranje ekvipotencijalne sredine, koja smanjuje vjerovatnoću napona na ljudskom tijelu. U TN sistemu, HRE uzemljenje obezbeđuje struju kvara sa niskim otporom. To olakšava rad uređaja za zaštitu od prekomjerne struje.
Oznake TN, TT i IT odnose se samo na konfiguraciju distributivne mreže. Ove oznake su ograničene na razne metode, koji se može koristiti za zaštitu od strujnog udara, uključujući uzemljenje HRE. Iako je svaki sistem obezbeđen povezivanjem HRE na uzemljenje, efikasan metod koji se koriste u instalacijama za zaštitu od električnog udara mogu uključivati ​​druge zaštitne mjere kao što je dvostruka izolacija.
Konfiguracija distributivne mreže i mjere koje se koriste za zaštitu od električnog udara podliježu nezavisnom razmatranju.
Na sl. 1. - 5. sistemi su dati trofazne mreže. Oznake korištene na slikama imaju sljedeće značenje:
T - direktno spajanje jedne tačke strujnih dijelova izvora napajanja na uzemljenje,
I - svi dijelovi koji vode struju su izolovani od zemlje, ili je jedna tačka uzemljena kroz otpor.
Drugo slovo je priroda uzemljenja otvorenih vodljivih dijelova (HFC) električne instalacije:
T - direktna veza HRE sa zemljom, bez obzira na prirodu veze između izvora litanije i zemlje,
N - direktna veza HRE sa tačkom uzemljenja izvora napajanja (obično uzemljena sa neutralnim u AC sistemima).
Sljedeća slova (ako ih ima) su uređaj nultog radnog i nultog zaštitnog vodiča.
S - funkcija nultog zaštitnog i nultog radnog vodiča je obezbeđena odvojenim provodnicima.
C - funkcije nultog zaštitnog i nultog radnog vodiča kombinirane su u jednom vodiču (PEN-vodič).

TN sistem

Mreže napajanja TN sistema imaju tačku direktno povezanu sa zemljom. Otvoreni provodni dijelovi električne instalacije povezani su na ovu tačku pomoću nultih zaštitnih provodnika.
U zavisnosti od uređaja nultog radnog i nultog zaštitnih vodiča, razlikuju se tri tipa TN sistema:
TN-S sistem - nula operativni i nula zaštitni provodnici rade odvojeno u cijelom sistemu.

Rice. 1. TN-S sistem (nulti radni i nulti zaštitni provodnici rade odvojeno) 1 - uzemljenje napajanja; 2 - izloženi provodni dijelovi

TN-C-S sistem - funkcije nultog radnog i nultog zaštitnog provodnika su kombinovane u jednom provodniku u mrežnom delu.



Rice. 2. TN-C-S sistem (u dijelu mreže kombinovani su nulti radni i nulti zaštitni provodnici) 1 - uzemljenje izvora napajanja; 2 - izloženi provodni dijelovi
TN-C sistem - funkcije nultog radnog i nultog zaštitnog provodnika su kombinovane u jednom provodniku u celoj mreži.



Rice. 3. TN-C sistem (nulti radni i nulti zaštitni provodnici su kombinovani u celoj mreži) 1 - uzemljenje napajanja; 2 - izloženi provodni dijelovi

TT sistem

Mreža napajanja TT sistema ima tačku direktno spojenu na uzemljenje, a izloženi provodni dijelovi električne instalacije povezani su na elektrodu za uzemljenje električno neovisnu o elektrodi uzemljenja neutralnog napajanja.

Rice. 4. TT sistem
1 - uzemljenje napajanja; 2 - otvoreni provodni dijelovi; 3 - uzemljenje kućišta opreme

IT sistem

Mreža napajanja IT sistema nema direktnu vezu strujnih dijelova sa zemljom, a izloženi provodni dijelovi elektroinstalacije su uzemljeni.

Rice. 5. IT sistem
1 - otpor; 2 - uzemljenje napajanja; 3 - otvoreni provodni dijelovi; 4 - uzemljenje kućišta opreme