Преднамеренное электрическое соединение любой точки сети, электрической установки или радиоэлектронной аппаратуры с заземляющим устройством (ЗУ) — это рабочее заземление. Относительно электроустановок существует два основных вида заземления: функциональное (рабочее) и защитное. Иногда встречаются и такие виды, как измерительное, контрольное и инструментальное.
Рабочее или функциональное заземление
Что является определением понятия заземление, можно прочесть в параграфе № 1.7.30 ПУЭ (правил устройства электроустановок. Рабочее заземление — это соединение одной или нескольких точек токоведущих частей электроустановки, служащих для обеспечения бесперебойной работы оборудования и частичной защиты персонала.
Оно предназначено для устранения опасности поражения электрическим током или в минимизации урона, который нанесён данным воздействием. Подобный защитный механизм предназначен для использования в трёхфазных системах распределения тока.
Основные части конструкции
Система представляет собой устройство с простой конструкцией, состоящей из следующих элементов:
- двух железных штырей;
- шины или провода с сечением, превышающим 4 мм2, которые имеют цветовую маркировку в виде продольных жёлтых и зелёных полос.
Штыри являются каркасом, использующимся для соединения заземлительных клемм аппаратуры с соответствующей шиной и выполняющих роль проводников электрической энергии. Как правило, они вбиваются в землю на глубину от 2 до 3 метров. Совместно с шиной штыри образуют так называемую металлосвязь.
Металлосвязь — это обязательный элемент, расположенный в любом жилом доме, который представляет собой железную сварную конструкцию, соединяющую друг с другом верхние концы заземлителей. Её заводят к вводному щитку дома для дальнейшей разводки по квартирам.
В соответствии с приложением 3 пт.26 ПТЭЭП правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей, измерение сопротивления металлической связи осуществляется со следующей периодичностью:
- более 1 раза в 12 лет для опорных конструкций воздушных линий (ВЛ) напряжением свыше 1 кВ и более 1 раза в 6 лет для ВЛ до 1 кВ;
- более 1 раза в 12 лет в соответствии с графиком планово-профилактических работ (ППР).
Для проведения измерения используются клеммы заземления электроустановки и наиболее удалённый наземный контур. Проверка сопротивления производится на каждом участке линии и значение этого параметра на каждом участке не должно быть больше 0,1 Ом.
Цели и принципы работы
Рабочее заземление используется для снижения уровня напряжения, которое проходит между корпусом оборудования, находящегося под воздействием тока из-за аварии, и землёй до безопасной для человека величины.
В случае корректной работы ток, который проходит через человека, будет безопасным, так как напряжение во время соприкосновения является минимальным. При данных обстоятельствах за счёт заземляющего проводника подавляющая часть электрической энергии, будет отведена в землю.
Системы заземления
На практике реализуются три вида систем:
- TN;
- TT;
- IT.
В соответствии с международной классификацией, системы заземлений обозначаются заглавными буквами. Первая буква определяет характер источника питания, а вторая характер заземления открытых частей электроустановок. Буквы в составе аббревиатур систем расшифровываются следующим образом:
- T — подключено к земле, то есть произведено заземление;
- N — подключено к нейтрали источника питания, то есть выполнено зануление;
- I — заизолировано.
В любой системе присутствуют нулевые проводники значения которых отображены в ГОСТе Р 50462−92. К таким проводникам относятся:
- N — нулевой рабочий (нейтраль);
- PE — нулевой защитный;
- PEN — совмещённый вариант нулевого и защитного проводника.
В системе TN нейтраль источника питания заземляется наглухо, а для подсоединения к ней открытых проводящих частей электропроводки используются защитные нулевые проводники.
Глухозамещенной такая нейтраль называется потому, что для её подсоединения используется не дугогасящий реактор, а заземляющий контур, монтируемый в непосредственной близости от трансформаторной подстанции (ТП).
В рамках системы TN было разработано три подсистемы:
- TN-C;
- TN-S;
- TN-C-S.
Подсистема TN-C
Это схема, где в рамках одного проводника присутствует совмещение нулевого рабочего и нулевого защитного проводника по всей системе. Об этом свидетельствует обозначение C: объединённый/комбинированный. В подобной системе проводник PE отдельно не реализуется, поэтому в домах с такой системой отсутствует индивидуальное заземление в квартирных розетках.
Преимущества:
- простота реализации;
- экономичность.
Недостатки:
- отсутствие независимого защитного заземления;
- отсутствие возможности уравнения потенциалов в ванной комнате;
- устаревший стандарт.
Подсистема TN-C-S
Представляет собой схему, где в рамках одного проводника совмещаются нулевой рабочий и защитный проводник, но в пределах определённого участка- как правило, от источника питания до ввода в здание. На этом этапе можно произвести расщепление проводников на две независимые шины N и PE, но потом потребуется повторное заземление.
Преимущества:
- широкий спектр использования;
- простота технической реализации;
- несложная модернизация при переходе от подсистемы TN-C.
Недостатки:
- модернизация подъездных кабельных стояков;
- опасность для электроприборов вследствие обрыва PEN проводника.
Система TT
В системе TT нейтраль заземляется тем же образом, что и в системе TN-C, а открытые проводящие части электропроводки подключаются к заземлителю, который обладает электрической независимостью от нейтрали.
Подобная система реализуется в передвижных жилых и торговых объектах: трейлерах, ларьках и так далее. Главное — это обеспечить высококачественное повторное заземление в виде модульно-штыревой конструкции.
