Тип заземления системы: что это такое, требования, описание, расшифровка обозначений

Тип заземления системы — это комплексная характеристика системы распределения электроэнергии, устанавливающая наличие или отсутствие заземления частей источника питания, находящихся под напряжением, наличие заземления открытых проводящих частей электроустановки или электрооборудования, наличие и способ выполнения электрического соединения между заземленными частями источника питания, находящимися под напряжением, и указанными открытыми проводящими частями (определение на основе ГОСТ 30331.1-2013). Часто данный термин некорректно называют как «система заземления».

Требования

Термин «тип заземления системы» устанавливает специальные требования ко всем элементам, входящим в состав системы распределения электроэнергии. Для составных частей распределительной электрической сети рассматриваемая характеристика устанавливает следующие требования [1]:

  •  — к источнику питания — наличие или отсутствие заземления его частей, находящихся под напряжением. Если источник питания имеет заземлённую часть, находящуюся под напряжением, то в распределительной электрической сети может быть выполнено дополнительное заземление проводников, которые имеют электрическое соединение с заземлённой частью источника питания, находящейся под напряжением. Если источник питания имеет изолированные от земли части, находящиеся под напряжением, то проводники распределительной электрической сети, как правило, должны быть изолированы от земли или, как исключение, какой-то проводник может быть заземлён через большое полное сопротивление.
  • к линии электропередачи — требования к устройству защитных, нейтральных, средних и заземленных линейных проводников.

Для электроустановок или электрооборудования этой характеристикой устанавливают требования к выполнению заземления открытых проводящих частей, а также к наличию или отсутствию электрического соединения последних с заземлённой частью источника питания, находящейся под напряжением.

Описание конкретных типов заземления системы

В стандарте [1] рассматривают следующие типы заземления систем для электрических систем переменного и постоянного тока:

Системы TN переменного тока

1. Система TN-S переменного тока (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы TN-S), в которой во всей системе используют отдельный защитный проводник (см. рисунки 1, 2 и 3);

Тип заземления системы (система) TN-S трехфазная четырехпроводная
Рис. 1. Система TN-S трехфазная четырехпроводная с разделенными нейтральным проводником и защитным проводником во всей системе (на основе рисунка 31А1 из [1])
Система TN-S трехфазная трехпроводная
Рис. 2. Система TN-S трехфазная трехпроводная с разделенными заземленным фазным проводником и защитным проводником во всей системе (на основе рисунка 31А2 из [1])

2. Система TN-C-S (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы TN-C-S), в которой в части системы применяют единый проводник, выполняющий функции нейтрального или заземленного фазного и защитного проводников (смотрите рисунки 3, 4 и 5). В электроустановках жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений запрещено применять PEN- и PEL-проводники. PEN- или PEL-проводник распределительной электрической сети должен быть разделен на нейтральный или заземленный фазный проводник и защитный проводник на вводе электроустановки (смотрите рисунки 4 и 5).

Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная
Рис. 3. Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник РЕ и нейтральный проводник N где-то в электроустановке (на основе рисунка 31B1 из [1])
Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная с разделение PEN проводника на вводе электроустановки
Рис. 4. 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 [1])
Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEN-проводник разделен
Рис. 5. Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник РЕ и нейтральный проводник N на вводе электроустановки (на основе рисунка 31B3 из [1])

3. Система TN-C переменного тока (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы TN-C), в которой во всей системе применяют единый проводник, выполняющий функции нейтрального или заземленного фазного и защитного проводников (см. рисунок 6). Электроустановки жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений запрещено выполнять с типом заземления системы TN-C.

Система TN-C трехфазная четырехпроводная без разделения pen
Рис. 6. Система TN-C трехфазная четырехпроводная, в которой функции нейтрального и защитного проводников объединены в одном проводнике во всей системе (на основе рисунка 31C из [1])

4. Система ТТ (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы ТТ). Система питания при типе заземления системы ТТ имеет одну часть источника питания, находящуюся под напряжением, непосредственно заземленную. Открытые проводящие части электроустановки заземлены посредством присоединения к заземляющему устройству, имеющему заземлитель, электрически независимый от заземлителя заземляющего устройства источника питания (см. рисунок 7).

Система TT трехфазная четырехпроводная
Рис. 7. Система ТТ трехфазная четырехпроводная с заземленным защитным проводником и нейтральным проводником во всей системе (на основе рисунка 31F1 из [1])

5. Система IT (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы IT). Система питания при типе заземления системы IT имеет все части, находящиеся под напряжением, изолированные от земли, или одну часть, находящуюся под напряжением, заземленную через полное сопротивление. Открытые проводящие части электрической установки заземлены отдельно или совместно, или через заземление системы в соответствии с требованиями пункта 411.6 IEC 60364-4-41 (см. рисунок 8).

Система IT трехфазная трехпроводная со всеми открытыми проводящими частями
Рис. 8. Система IT трехфазная трехпроводная со всеми открытыми проводящими частями, соединенными защитным проводником и заземленными совместно (на основе рисунка 31G1 из [1])

Системы постоянного тока

1. Система TN-S постоянного тока (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы TN-S). Заземленный полюсный проводник, например L-, в двухпроводной системе типа а) или заземленный средний проводник М в трехпроводной системе типа b) отделены от защитного проводника во всей электроустановке.

Система TN-S постоянного тока двухпроводная
Рис. 9. Тип a: Система TN-S постоянного тока двухпроводная (на основе рисунка 31H из [1])
Система TN-S постоянного тока трехпроводная
Рис. 10. Тип b: Система TN-S постоянного тока трехпроводная (на основе рисунка 31H из [1])

2. Система TN-C постоянного тока (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы TN-C). Функции заземленного полюсного проводника, например L-, и защитного проводника в двухпроводной системе типа а) объединены в одном PEL-проводнике во всей электроустановке или функции заземленного среднего проводника М и защитного проводника в трехпроводной системе типа b) объединены в одном РЕМ-проводнике во всей электроустановке. Электроустановки жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений, а также части этих электроустановок запрещено выполнять с типом заземления системы TN-C.

Система TN-C постоянного тока двухпроводная
Рис. 11. Тип a: Система TN-C постоянного тока двухпроводная (на основе рисунка 31J из [1])
Система TN-C постоянного тока трехпроводная
Рис. 12. Тип b: Система TN-C постоянного тока трехпроводная (на основе рисунка 31J из [1])

3. Система TN-C-S постоянного тока (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы TN-C-S). Функции заземленного полюсного проводника, например L-, в двухпроводной системе типа а) и защитного проводника объединены в одном PEL-проводнике в части электроустановки или функции заземленного среднего проводника М в трехпроводной системе типа b) и защитного проводника объединены в одном РЕМ-проводнике в части электроустановки. В электроустановках жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений запрещено применять PEL- и РЕМ-проводники.

Система TN-C-S постоянного тока двухпроводная
Рис. 13. Тип a: Система TN-C-S постоянного тока двухпроводная (на основе рисунка 31K из [1])
Система TN-C-S постоянного тока трехпроводная
Рис. 14. Тип b: Система TN-C-S постоянного тока трехпроводная (на основе рисунка 31K из [1])

4. Система ТТ постоянного тока (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы ТТ). Одна часть источника питания, находящаяся под напряжением, заземлена. Открытые проводящие части электроустановки заземлены посредством присоединения к заземляющему устройству, имеющему заземлитель, электрически независимый от заземлителя заземляющего устройства источника питания.

Система TT постоянного тока двухпроводная
Рис. 15. Система TT постоянного тока двухпроводная (на основе рисунка 31L из [1])
Система TT постоянного тока трехпроводная
Рис. 16. Система TT постоянного тока трехпроводная (на основе рисунка 31L из [1])

5. Система IT постоянного тока (система распределения электроэнергии, имеющая тип заземления системы IT). Все части источника питания, находящиеся под напряжением, изолированы от земли или одна его часть, находящаяся под напряжением, заземлена через полное сопротивление. Открытые проводящие части электроустановки заземлены.

Система IT постоянного тока трехпроводная
Рис. 17. Система IT постоянного тока трехпроводная (на основе рисунка 31M из [1])

Расшифровка буквенных обозначений

Буквенные обозначения, используемые в обозначениях типов заземления системы, имеют следующий смысл.

Первая буква устанавливает наличие или отсутствие заземления частей источника питания, находящихся под напряжением:

  • Т — одна из частей источника питания, находящихся под напряжением, заземлена.
  • I — все части источника питания, находящиеся под напряжением, изолированы от земли или одна из частей, находящихся под напряжением, заземлена через большое полное сопротивление.

Вторая буква указывает на заземление открытых проводящих частей электроустановки или на наличие электрического соединения между открытыми проводящими частями и заземленной частью источника питания, находящейся под напряжением:

  • Т — открытые проводящие части заземлены независимо от наличия или отсутствия заземления какой-либо части источника питания, находящейся под напряжением;
  • N — открытые проводящие части имеют непосредственное соединение с заземленной частью источника питания, находящейся под напряжением, выполненное с помощью PEN-, PEM-, PEL-проводников или защитных проводников (РЕ).

Следующие за N буквы определяют, как в системе распределения электроэнергии осуществляют электрическое соединение между заземленной частью источника питания, находящейся под напряжением, и открытыми проводящими частями электроустановки, а также устанавливают особенности устройства проводников, которые в системе распределения электроэнергии выполняют функции защитных проводников (РЕ) и нейтральных (N), средних (М) или заземлённых линейных проводников (LE):

  • С — во всей системе распределения электроэнергии указанное соединение обеспечивают с помощью PEN-, РЕМ- или PEL-проводников. Функции защитного проводника и нейтрального, среднего или заземленного линейного проводника обеспечивают во всей системе распределения электроэнергии общим проводником соответственно — PEN-, РЕМ- или PEL-проводником;
  • S — во всей системе распределения электроэнергии указанное соединение выполняют с помощью защитных проводников (РЕ). Функции защитного проводника и нейтрального, среднего или заземленного линейного проводника обеспечивают во всей системе распределения электроэнергии раздельными проводниками — защитным проводником и нейтральным, средним или заземленным линейным проводником;
  • C-S — в головной части системы распределения электроэнергии (от источника питания) указанное соединение осуществляют с помощью PEN-, РЕМ- или PEL-проводников, а в остальной части системы — с помощью защитных проводников (РЕ). В головной части системы распределения электроэнергии функции защитного проводника и нейтрального, среднего или заземлённого линейного проводника возлагают соответственно на PEN-, РЕМ- или PEL-проводник, а в остальной части системы применяют раздельные проводники — защитный проводник и нейтральный, средний или заземлённый линейный проводник.

Список использованной литературы

  1. ГОСТ 30331.1-2013
  2. Харечко Ю.В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий. 6-е изд., перераб. и доп. – М.: ПТФ МИЭЭ, 2012. – 304 с.