Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Электричество в доме » Принципы работы систем заземления для зданий ТN-C и TN-C-S
Количество просмотров: 61210
Комментарии к статье: 20


Принципы работы систем заземления для зданий ТN-C и TN-C-S


Вопросы безопасного использования электроэнергии продолжают становиться все более актуальными для всего населения. Требования международной электротехнической компании, внедренные в действие нормативными документами в нашей стране, ужесточили правила эксплуатации электротехнического оборудования. После этого действующие с советских времен государственные стандарты с упрощенными правилами заземления электрических схем для жилых домов пересмотрены.

Однако большая масса зданий продолжает эксплуатироваться по старой схеме TN-C. На переоборудование ее по системе TN-C-S требуются огромные материальные затраты, выполнить все это в масштабах государства не просто. Поэтому такая работа проводится постепенно, но планомерно.

В статье «Классификация систем заземления электроустановок» дается определение электрических схем для электроснабжения жилых домов и производственных объектов, приводится описание систем TN-C и TN-C-S. Рассмотрим их немного подробнее.

Содержание статьи

Старая схема

Принципиальная схема электроснабжения здания по системе TN-C

Принципиальная схема электроснабжения здания по системе TN-C

На картинке показано, что заземление PEN проводника (цвет желто-зеленый) выполнено контуром, расположенным на трансформаторной подстанции, и только. Больше нигде никаких подключений к земле не применяется.

В каждую квартиру поступают только ноль, который фактически является тем же самым PEN проводником и фаза. То есть в квартиру приходят всего два провода из распределительного щитка, расположенного на этаже для нескольких квартир.

Между распределительными щитами этажа и дома проложены четырехжильные силовые кабели, передающие три фазы по жилам и один общий ноль. Такой же силовой кабель, только большей мощности, соединяет электрооборудование трансформаторной подстанции с распределительным щитом здания.

Модифицированная схема

Принципиальная схема электроснабжения здания по системе TN-C-S

Принципиальная схема электроснабжения здания по системе TN-C-S

В ней без изменений остался кабель, проложенный от трансформаторной подстанции до распределительного щита на вводе в здание. Все остальное подверглось доработкам. PEN проводник, подключенный к своей шине, разделился на две магистрали: РЕ (цвет желто-зеленый) и N (цвет синий). Этот способ на практике электрики именуют «расщеплением».

Он показан на приведенной ниже картинке.

 

Принципиальная схема расщепления PEN проводника
Принципиальная схема расщепления PEN проводника

Принципиальная схема расщепления PEN проводника

На ней видно, что кабельный конец PEN проводника от ТП подключен к РЕ шине, которая повторно заземлена. От нее отходят все РЕ проводники в электросхему здания.

Шина общего нуля N установлена на изоляторах внутри распределительного щита здания и подключена к шине РЕ двумя перемычками, расположенными по краям. N проводники подключаются к своей шине, а затем уходят от нее дальше в схему.

Правильное выполнение такой схемы исключает потерю контура заземления РЕ проводником при повреждениях нуля или любых манипуляциях с ним как внутри здания, так и на трансформаторной подстанции.

Характерные ошибки и советы домашнему мастеру

Благое намерение владельцев квартир, оборудованных электропроводкой, работающей по схеме TN-C, выполнить рекомендации о заземлении электроприборов довольно часто сопровождается серьезными нарушениями правил, способными причинить большой вред окружающим людям. Рассмотрим типичные ошибки самостоятельного подключения приборов.

Сразу договоримся, что вопросы использования защитных устройств и автоматики здесь рассматривать не будем. Это тема отдельной статьи. Она изложена здесь.

Подключение корпусов электроприборов к нулю

Этот способ называют занулением. Он широко использовался как защитный прием при выполнении кратковременных работ со старым электроинструментом, оборудованным металлическим корпусом со слабой изоляцией. Современная промышленность такие устройства не выпускает.

Принцип работы: в случае нарушения изоляции и появления потенциала фазы на корпусе возникает ток короткого замыкания, который быстро отключается защитными автоматами.

Опасности зануления:

  • отсутствие точно налаженных защитных устройств в случае повреждения прибора не исключает появление опасного потенциала у человека, контактирующего с корпусом;

  • иногда «электрики» совершают ошибки, путая фазу с нулем. В этом случае фаза будет преднамеренно подведена на корпус;

  • в случаях повреждения нуля схема не работает.

Подключение корпусов электроприборов к металлическим строительным конструкциям

Водопроводные сети, магистрали водяного отопления, корпуса шахт лифтового оборудования и некоторые другие элементы стационарно расположены в земле. Народные «умельцы» используют их для заземления.

Риски метода:

  • электрический контакт с землей не контролируется;

  • в случае ремонта трубопроводов цепь разрывается;

  • вмонтированные участками пластиковые трубы работают изоляторами;

  • при появлении потенциала на корпусе прибора может пострадать случайный человек в любой квартире, дотронувшийся до батареи отопления, водопроводного крана и оказавшийся на пути прохождения тока.

Подключение корпусов электроприборов к водопроводной сети

Самовольное расщепление PEN проводника на этажном щитке

На первый взгляд этот метод кажется наиболее оптимальным решением. Электропроводка квартиры переделывается по трехжильной схеме для подключения ноля и РЕ проводника в строгом соответствии с правилами. Остается только подключиться к контуру заземления и «домашний электрик» самостоятельно делает расщепление на этажном распределительном щитке.

Это опасно тем, что:

  • грубо нарушается утвержденный и выполненный проект электропроводки всего здания;

  • создаются предпосылки электротравм, угрозы повреждения оборудования;

  • при возникновении любых неисправностей в электропроводке здания представители коммунальных служб могут «назначить» владельца квартиры виновным, что повлечет скандалы, наложение штрафов, проверки различными комиссиями и другие неприятности;

  • электрики ЖКХ, занимающиеся обслуживанием здания, при работах не будут учитывать особенности проведенных доработок. Это может быть причиной аварийных ситуаций.

Рекомендации

Осуществить процесс перевода электрооборудования на безопасную схему электропитания для владельцев коттеджей и частных домов не так уж и сложно. Для этого достаточно создать отдельный контур заземления, желательно из современных модульных конструкций и подключиться к нему по системе ТТ.

Жителям многоэтажных домов сложнее правильно решить этот вопрос. Расщепление PEN проводника на две составляющие магистрали — это задача энергоснабжающей организации. Она будет выполнена, но в различные сроки.

К этому моменту во время проведения ремонтов помещений необходимо внутри квартиры заменить старую проводку новой трехжильной и подготовиться к переводу схемы на систему TN-C-S. Выведенный из квартиры PE проводник оставить в готовности к подключению электрикам ЖКХ.

Читайте также по этой теме: Как определить тип системы заземления в доме и Как сделать заземление в квартирах и частных домах

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Электричество в доме

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как определить тип системы заземления в доме
  • Чем опасно самостоятельное выполнение заземления в квартире (переделка TN-C ...
  • Как установить блок электрических выключателей с розеткой
  • Система заземления TT - устройство и особенности использования
  • Что такое ноль и фаза?
  • Как правильно заземлить стиральную машину
  • Классификация систем заземления электроустановок
  • Что такое "Искусственная земля"?
  • Защита домашней электропроводки от обрыва нуля
  • Заземляем домашнюю электропроводку, контур заземления в частном доме
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Электричество в доме

    Системы заземления, Электрические схемы, Система TN-С, Система TN-С-S, Контур заземления, Электроснабжение, Нормы и правила, Схемы электропроводки, Подключение электричества, Принципиальные схемы

      Комментарии:

    #1 написал: Дмитрий |

    К этому моменту во время проведения ремонтов помещений необходимо внутри квартиры заменить старую проводку новой трехжильной и подготовиться к переводу схемы на систему TN-C-S. Выведенный из квартиры PE проводник оставить в готовности к подключению электрикам ЖКХ.

    Красиво и правильно вроде бы звучит. Только одно существенное НО! При данной схеме на неподключенном проводе защитного заземления может создаваться наводка с потенциалом до 80 В! (проверено лично). И от корпуса электроприбора с подключенным защитным заземлением очень существенно "щекотит"! И вот это ОЧЕНЬ ОПАСНО!
    В разделе "Самовольное расщепление PEN проводника на этажном щите" , в абзаце "

    Это опасно тем, что:

    не нашел ничего опасного в теоретических изложениях по поводу расщепления. Думаю, это будет куда более безопасно, чем постоянно получать свои 80В, думая при этом, что по теории все правильно, значит, так и должно быть. Данные статьи пишет чистый теоретик или он не сталкивался с подобными ситуациями?

      Комментарии:

    #2 написал: Алексей |

    Расщепить при TN-C можно, но: 
    Систему уравнивания не ставить ни в коем случае и применение УЗО обязательно. 

      Комментарии:

    #3 написал: Андрей |

    Немного не согласен с Дмитрием.

    1. На мой взгляд статьи пишет человек который не только работал электриком, но и знает, что пишет и пишет достаточно понятным и ясным языком.

    2. При самовольном расщеплении РЕN  проводника и самовольном вмешательстве в электропроводку дома по-видимому вас крайним еще не назначали и не платили вы штраф за весь дом?

    3. По поводу наводки.

    Откуда возьмется наводка на приборе глядя на данный рисунок? Вы как специалист должны знать это. Все это подключается после того как в доме переделана система электроснабжения. И в своей статье автор имел в виду это. 

    К сожалению рисунок не прошел, но смысл его таков. Со стороны электро щита желто- зеленая жила и со стороны к примеру розетки та же желто- зеленая жила не подключаются, а изолируются  с двух сторон.

      Комментарии:

    #4 написал: Николай |

    ПУЭ 1.7.119 применение алюминиевых шин НЕ ДОПУСКАЕТСЯ.

    Что мы видим на "образцовом фото" - алюминий!

    Скорый обрыв нуля. Здесь обучают диверсантов?

      Комментарии:

    #5 написал: Владимир |

    Спасибо, очень интересная статья - нигде не мог найти фото подъездного щитка с выполненной системой заземления TN-C-S. Оказывается нулевая шина стоит после РЕ шины. 

      Комментарии:

    #6 написал: Александр |

    Жителям многоэтажных домов сложнее правильно решить этот вопрос. Расщепление PEN проводника на две составляющие магистрали — это задача энергоснабжающей организации. Она будет выполнена, но в различные сроки.

    То бишь, переводя на русский язык и наши чиновнико-жкхшные реалии, квартира в старом фонде (хрущевке, девятиэтажке и прочих) с TN-C = безальтернативная боль, тлен, и страдание и ничего с этим не поделать. Единственный способ решения вопроса - продажа этой квартиры и покупка новой квартиры в новостройке.

      Комментарии:

    #7 написал: Георгий |

    Что-то я не совсем понял вот чего: Если N и PE гальванически связаны, как показано на рисунке, перемычкой и фактически являются одним и тем же проводником, разделяясь лишь условно, то как тогда обеспечивается работа УЗО в случае контакта рабочего нуля с защитным нулём в розетке?Ни как.

      Комментарии:

    #8 написал: Игорь |

    Цитата: Георгий
    ПУЭ 1.7.119

    Это схема ТН-S. При заземление рабочего ноля в ГРЩ или в водном щитке, узо должно ставиться после перемычки. И оно, соответственно, будет контролировать участок после себя.

      Комментарии:

    #9 написал: Георгий |

    Игорь, спасибо за развёрнутый и весьма обстоятельный ответ. Я искал ответ на простой вопрос: Каков алгоритм срабатывания УЗО в системе TN-C-S не при пробое L1,2,3, на корпус потребителя, а при условии, что произошёл контакт между рабочим и защитным нулями (между контактами N и PE в розетке).

      Комментарии:

    #10 написал: Яков |

    Cистема заземления TN-C была распространена до последнего времени. Электробезопасность при косвенном прикосновении в сети TN-C - низкая так как обеспечивается отключением токов однофазным замыканий на корпус автоматическими выключателями или предохранителями. Величины токов однофазных замыканий часто недостаточно для быстрого отключения защитных аппаратов. В сети TN-C при однофазном коротком замыкании на корпус происходит вынос потенциала на корпуса неповрежденного оборудования что многократно увеличивает опасность поражения. Особо опасен в сети TN-C обрыв нулевого провода, в этом случае все присоединенные к PEN шинам щитов за точкой обрыва металлические корпуса электрооборудования окажутся под напряжением, величина которого зависит от многих факторов. Согласно ПУЭ не допускается применять УЗО реагирующие на дифференциальный ток. В четырех проводных трехфазных цепях (система TN-C). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников получающих питание от системы TN-C защитный РЕ проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи питающей электроприемник до защитно-коммутационного аппарата.

      Комментарии:

    #11 написал: Виктор |

    А только у себя в квартире (после счётчика) нельзя ли выполнить "расщепление" нуля N-PE ?

      Комментарии:

    #12 написал: antok |

    Бравый опять провёл урок математики. Ещё раз напоминаю автору и кое кому из комментаторов: в электротехнике "ноль" может быть только 0 вольт. А N-проводник называется "нуль".

      Комментарии:

    #13 написал: Андрей |

    Самовольное расщепление PEN проводника на этажном щитке

    создаются предпосылки электротравм, угрозы повреждения оборудования

    Для того чтобы ударило током человека, нужны две точки приложения, между которыми образовалась разность потенциалов. В описываемом вами случаи, между чем и чем появится опасный потенциал?

      Комментарии:

    #14 написал: Леонид |

    В начале своей статьи автор высказывает ошибочное и при этом широко распространенное мнение о том, что электроустановки большинства «старых» многоквартирных домов выполнены с системой заземления TN-C. Во-первых, если говорить формально, то само понятие «типы систем заземления» (а их всего пять, включая TN-C) появилось в январе 1995 года с введением в действие ГОСТ 30331.2-95 и использовать аббревиатуру TN-C до 1995-го для электроустановок каких-либо объектов некорректно. Но дело даже не в этом, так как и после введения понятия «тип заземления системы» нельзя говорить о том, что система TN-C применялась (применяется) в жилых домах. Чтобы прояснить ситуацию, посмотрим на определение системы TN-C в более современном (по сравнению с ПУЭ-7) нормативном документе СП 437.1325800.2018:

    «3.72 система TN-C: Система распределения электроэнергии, в которой заземлена одна из частей источника питания, находящихся под напряжением. Открытые проводящие части электроустановки здания присоединены к заземленной части источника питания, находящейся под напряжением, посредством PEN-проводников, PEM-проводников или PEL-проводников».

    Специалист Ю.В. Харечко разъясняет: «Для обеспечения этого соединения и в низковольтной распределительной электрической сети, и в электроустановке здания обычно применяют PEN-проводники. При типе заземления системы TN-C PEN-проводник обычно разделяют на защитный и нейтральный проводники на зажимах стационарного электрооборудования. Если переносное и передвижное электрооборудование класса I подключают с помощью штепсельных розеток, PEN-проводник разделяют в штепсельной розетке».

    Очевидно, что подобное соединение не может иметь место в квартире жилого дома. Об этом, в частности, говорится в ГОСТ 30331.1-2013: «Электроустановки жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений запрещено выполнять с типом заземления системы TN-C». Поэтому, современным понятиям «тип заземления системы» электроустановки «старых» жилых домов (до 1995 г.) не соответствовали раньше и не соответствуют сейчас.

    Если говорить об опасности «зануления» открытых проводящих частей электроприемников на ноль четырехпроводного стояка, то надо вспомнить, что в квартирах жилых домов с электроплитами проводящие корпуса электроплит по проекту должны были зануляться. Кроме этого на кухнях таких квартир, как правило, устанавливалась электророзетка с заземляющим (т.е. «зануляющим») контактом для подключения мощных приемников электроэнергии. Причем, указанные «зануления» не просто допускались, а должны быть выполнены для электроприемников класса 1 в соответствии с требованиями ПУЭ-6, по которым было выполнено большинство «старых» жилых домов с четырехпроводным стояком.

     «7.1.58. В помещениях жилых и общественных зданий должны зануляться металлические корпуса стационарных и переносных электроприемников, относящихся к приборам класса защиты 1 по ГОСТ 27570.0».

      Комментарии:

    #15 написал: Опытный электрик |

    Сейчас система заземления TN-C (3-х проводная схема) используется реже, чем TN-C-S. Она предполагает общий ноль и заземляющий проводник, который одновременно выполняет функцию нулевого проводника и заземления. Система заземления TN-C-S (4-х проводная схема) имеет отдельные нулевой проводник и заземляющий проводник. Таким образом, нулевой проводник не является заземляющим. В системе TN-C-S каждое заземление оборудования подключается к заземляющему проводнику, который в свою очередь подключен к общей заземляющей петле здания. Если происходит замыкание на корпусе оборудования, то электрический ток будет направлен в заземляющий проводник и вернется обратно к источнику через нулевой проводник. Система TN-C-S является более надежной и безопасной, чем TN-C, так как в случае обрыва нулевого проводника в системе TN-C может возникнуть опасное напряжение на заземляющем проводнике. Поэтому, если это возможно, рекомендуется использовать систему TN-C-S в новых зданиях и при реконструкции существующих электроустановок. 

    Цитата: Андрей
    А только у себя в квартире (после счётчика) нельзя ли выполнить "расщепление" нуля N-PE ?

    Нельзя выполнить расщепление нуля N-PE самостоятельно в квартире, так как это противоречит нормам электробезопасности. Такое расщепление может привести к опасным замыканиям и поражению электрическим током. Если в квартире отсутствует заземление, необходимо обратиться к квалифицированному электрику, который сможет правильно выполнить установку заземления в соответствии с нормами и требованиями.

      Комментарии:

    #16 написал: Михаил |

    TN-C система заземления предполагает использование одного общего проводника для передачи электроэнергии и заземления. В этом случае ноль и заземление объединяются в один проводник, который называется PEN-проводник. При использовании TN-C системы заземления, необходимо использовать двойную изоляцию для обеспечения безопасности. Однако, этот тип системы заземления считается менее безопасным и нежелательным для использования.

    TN-C-S система заземления, с другой стороны, использует два отдельных проводника для передачи электроэнергии и заземления. В этой системе заземления заземляющий проводник (PE) отделен от нулевого проводника (N) и заземлен на стороне потребителя. TN-C-S система заземления считается более безопасной, чем TN-C, потому что при использовании этой системы заземления потенциал земли и нулевой потенциал разделены.

      Комментарии:

    #17 написал: Антон |

    А можно кратко и по-простому, зачем заземление и почему присоединяют ноль к "земле"? 

      Комментарии:

    #18 написал: Инженер |

    Антон, Одной из основных целей системы заземления является обеспечение безопасности при работе с электрическим оборудованием. Она выполняет две ключевые функции:

    1. Снижение напряжения прикосновения. Заземление позволяет снизить напряжение, которое может возникнуть на металлических поверхностях электрооборудования при возникновении неисправности. Это делает работу с электрическими устройствами безопасной для человека.

    2. Отключение неисправной линии с утечкой тока. В случае утечки тока, связанной с неисправностью в электрической сети, заземление позволяет автоматически отключить неисправную линию, предотвращая возможные аварии и пожары.

      Комментарии:

    #19 написал: Сергей |

    Системы заземления TN-C и TN-C-S являются наиболее распространенными типами систем заземления в зданиях и сооружениях. Обе системы используют общий провод в качестве нулевого проводника и защитного проводника, но есть некоторые различия между ними.

    Система TN-C использует один провод для выполнения обеих функций, что упрощает установку и снижает стоимость. Однако эта система не обеспечивает достаточной безопасности, так как при неисправности проводки или оборудования возникает риск поражения электрическим током. Кроме того, эта система не позволяет использовать устройства дифференциальной защиты, такие как УЗО (устройство защитного отключения).

    Система TN-C-S является усовершенствованной версией системы TN-C. В этой системе провод разделен на два отдельных провода - нулевой и защитный. Это обеспечивает более высокий уровень безопасности, так как в случае неисправности проводки или оборудования срабатывает устройство дифференциальной защиты. Однако установка системы TN-C-S может быть более сложной и дорогостоящей, чем системы TN-C.

    Выбор между системами TN-C и TN-C-S зависит от множества факторов, включая требования к безопасности, стоимость установки и эксплуатации, а также местные нормативные акты и стандарты.

      Комментарии:

    #20 написал: Михаил |

    Системы заземления TN-C и TN-C-S являются наиболее распространенными в старых зданиях на территории бывшего СССР. Вот основные принципы работы этих систем:

    TN-C. В этой системе нулевой защитный проводник (PE) и нулевой рабочий проводник (N) объединены в один провод, который называется PEN-проводник. Этот провод подключается к заземлению на подстанции и идет до самого здания. Внутри здания этот провод разделяется на N и PE, но часто их разделение происходит только на уровне конечного устройства (например, розетки). Основная проблема этой системы заключается в том, что при повреждении изоляции между N и PE возникает опасность поражения электрическим током, так как оба провода оказываются под напряжением.

    TN-C-S. Эта система является усовершенствованной версией системы TN-C. В ней PEN-проводник разделяется на PE и N на вводе в здание, до ввода в здание они объединены. Таким образом, внутри здания уже есть отдельный PE-проводник, который обеспечивает безопасность при повреждении изоляции. Однако, разделение PEN-проводника происходит только на границе здания, поэтому на территории здания все еще может существовать опасность поражения током при повреждении изоляции.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.