Заземленная электрическая система: что это такое, примеры, особенности

Заземленная электрическая система (earthed system) — это электрическая система, в которой одна из частей, находящихся под напряжением, заземлена (определение согласно ГОСТ 32966-2014 [1]). Данный термин имеет короткое название «заземленная система».

Примечания к определению [1]:

В трехфазной четырехпроводной и однофазной трехпроводной электрических системах переменного тока заземляют нейтрали. В трехфазной трехпроводной и однофазной двухпроводной электрических системах переменного тока, в которых нет нейтралей, заземляют фазные проводники.
В трехпроводной электрической системе постоянного тока заземляют среднюю часть, находящуюся под напряжением. В двухпроводной электрической системе постоянного тока, в которой нет средней части, находящейся под напряжением, заземляют полюсный проводник.

Проанализировав соответствующую нормативную документацию и, в частности, приведенное опредееление, Харечко Ю.В. сделал следующий вывод [2]:

« Таким образом, процитированное определение однозначно идентифицирует все заземленные электрические системы и переменного, и постоянного тока, а примечания к нему содержат исчерпывающие пояснения к наиболее распространенным их видам. »

« Термин «заземленная электрическая система» лишь в общих чертах определяет электрическую систему и ее элементы. Более конкретную характеристику низковольтной электрической системе устанавливают посредством типов заземления системы, требования к которым изложены в подразделе 312 стандарта МЭК 60364‑1 и в разработанном на его основе ГОСТ 30331.1. »

Согласно требованиям стандарта МЭК 60364‑1 и ГОСТ 30331.1 [3] к заземленным электрическим системам относят системы распределения электроэнергии, которые имеют типы заземления системы TN‑S, TN‑C‑S, TN‑C и TT.

Примеры

Ниже на рис. 1–9 показаны примеры трехфазных трех- и четырехпроводных и однофазных двухпроводных заземленных электрических систем переменного тока, а на рис. 10–13 – трехпроводных заземленных электрических систем постоянного тока.

На этих рисунках не представлены двухпроводные электрические системы постоянного тока и не показаны аккумуляторные батареи.

Заземленные электрические системы переменного тока:

Рис. 1. Система TN-S трехфазная четырехпроводная с разделенными нейтральным проводником и защитным проводником во всей системе (на основе рисунка 31А1 из [3])

Рис. 2. Система TN-S трехфазная трехпроводная с разделенными заземленным фазным проводником и защитным проводником во всей системе (на основе рисунка 31А2 из [3])

Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная с разделение PEN проводника на вводе электроустановки — Рис. 3. Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник РЕ и нейтральный проводник N на вводе электроустановки (на основе рисунка 31B2 из [3])

Система TN-C трехфазная четырехпроводная без разделения pen — Рис. 4. Система TN‑C трехфазная четырехпроводная, в которой функции нейтрального и защитного проводников объединены в одном проводнике во всей системе (на основе рисунка 31C из [3])

Система TT трехфазная четырехпроводная — Рис. 5. Система ТТ трехфазная четырехпроводная с заземленным защитным проводником и нейтральным проводником во всей системе (на основе рисунка 31F из [3])

Система TN-S однофазная двухпроводная LE проводник — Рис. 6. Система TN-S однофазная двухпроводная с разделенными заземленным фазным проводником и защитным проводником по всей системе (на основе рисунка 6 из [2] автора Харечко Ю.В.)

Система TN-C-S однофазная двухпроводная с разделением PEL-проводника на вводе электроустановки — Рис. 7. Система TN‑C‑S однофазная двухпроводная, в которой PEL-проводник разделен на защитный проводник PE и заземленный фазный проводник LE на вводе электроустановки (на основе рисунка 7 из [2] автора Харечко Ю.В.)

Система TN-C однофазная двухпроводная — Рис. 8. Система TN‑C однофазная двухпроводная, в которой функции фазного и защитного проводников объединены в одном PEL-проводнике во всей системе (на основе рисунка 8 из [2] автора Харечко Ю.В.)

Рис. 9. Система TT однофазная двухпроводная с заземленным защитным проводником и заземленным фазным проводником во всей системе (на основе рисунка 9 из [2] автора Харечко Ю.В.)

Заземленные электрические системы постоянного тока:

Рис. 10. Система TN-S постоянного тока трехпроводная (на основе рисунка 31H из [3])

Рис. 11. Система TN-C постоянного тока трехпроводная (на основе рисунка 31J из [3])

Рис. 12. Система TN-C-S постоянного тока трехпроводная (на основе рисунка 31K из [3])

Рис. 13. Система TT постоянного тока трехпроводная (на основе рисунка 31L из [3])

Особенности

Харечко Ю.В. выделяет некоторые особенности [2]:

« Электроустановку здания, подключаемую к наиболее распространенной низковольтной распределительной электрической сети общего назначения, имеющей три фазных проводника и PEN-проводник (см. рисунки 3 этой статьи, а также 20.2 и 31B2 ГОСТ 30331.1), как правило, выполняют с типом заземления системы TN‑C‑S. Систему TN‑C применяют реже, поскольку требованиями п. 312.2.1.1 ГОСТ 30331.1 запрещено выполнять электроустановки жилых и общественных зданий, торговых предприятий и медицинских учреждений с типом заземления системы TN‑C. »

« При подключении к указанной распределительной электрической сети возможно выполнить электроустановку здания с типом заземления системы TT. При этом PEN-проводник линии электропередачи будет выполнять только функции нейтрального проводника. »

Если электроустановку здания подключают к низковольтной распределительной электрической сети, имеющей три фазных проводника, нейтральный проводник и защитный проводник, или если трансформаторная подстанция встроена в здание, электроустановку здания следует выполнять с типом заземления системы TN‑S.

Электроустановки зданий, как правило, являются низковольтными электроустановками переменного тока. Однако некоторые электроустановки зданий могут иметь части, функционирующие на постоянном токе. Эти части обычно выполняют с типами заземления системы TN‑S и TT.

В большинстве случаев электроустановки зданий входят в состав систем распределения электроэнергии, которые имеют непосредственно заземленные нейтрали или другие части источников питания, находящихся под напряжением. Иными словами, электроустановки зданий являются частями заземленных электрических систем. Поэтому для электроустановок зданий, как правило, применяют следующие диапазоны напряжения переменного и постоянного тока, установленные стандартом ГОСТ 32966-2014 для заземленных электрических систем [1]:

Диапазоны	Заземленные электрические системы переменного тока		Заземленные электрические системы постоянного тока
Диапазоны	Напряжение между фазой и землей¹, В	Напряжение между фазами², В	Напряжение между полюсом и землей³, В	Напряжение между полюсами⁴, В
I	U≤ 50	U≤ 50	U≤ 120	U≤ 120
II	50<U≤600	50<U≤1 000	120<U≤900	120<U≤1500
U – номинальное напряжение электроустановки
¹⁾ Напряжение между фазой и землей – напряжение между фазным проводником и эталонной землей в заданной точке электрической цепи. ²⁾ Напряжение между фазами – напряжение между двумя фазными проводниками в заданной точке электрической цепи.
³⁾ Напряжение между полюсом и землей – напряжение между полюсным проводником и эталонной землей в заданной точке электрической цепи. ⁴⁾ Напряжение между полюсами – напряжение между двумя полюсными проводниками в заданной точке электрической цепи.

Список использованной литературы

ГОСТ 32966-2014
Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 4// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2015. – № 6. – 160.
ГОСТ 30331.1