Заземление это комплекс мер, направленных на отвод лишнего электрического заряда в землю. Это один из ключевых моментов, обеспечивающих безопасность при использовании электричества.
Он гарантирует защиту как для людей, так и для электрического оборудования. Заземление является обязательным элементом при проектировании линий электроснабжения в жилых помещениях и на промышленных предприятиях.
Каждая из систем имеет свои особенности и применяется в зависимости от конкретных условий использования. Например, система TT часто используется в домашних условиях, где нет надежной заземленной сети, в то время как система TN предпочтительна в промышленных установках для обеспечения надежного заземления.
В соответствии с ПУЭ все системы заземления имеют следующую классификацию: системы с глухим заземлением нейтрали TN (N-C, TN-C-S, TN-S) и система заземления TT, системы с изолированной нейтралью IT.
Первая буква обозначения характеризует заземление источника питания, а вторая заземление открытых проводящих частей электросети подключенного объекта:
T (от франц. terre земля) – заземление присутствует;
N (от франц. neutre нейтраль) – соединение с нейтралью источника питания (зануление);
I (от франц. isolé изолированный) – изолировано от заземления.
Также в статье встречаются другие обозначения:
N – функциональный (рабочий) ноль нулевой проводник, который используется для подключения объекта.
PE – защитный ноль защитный проводник для заземления корпусов оборудования.
PEN – проводник, который совмещает функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.
Система TN-C представляет собой глухозаземлённую нейтраль, и совмещённые в проводнике PEN провода РЕ и N. Эта схема является самой старой, она использовалась в СССР и была придумана в самом начале электрификации. TN-C представляет собой 3 фазных (линейных) проводника L1, L2, L3 и нейтраль N.
В этой схеме нет защитного заземления РЕ, а ноль соединен со средней точкой звезды трансформатора.
В случае обрыва нулевого провода на участке между вводом в дом и подстанцией на нулевой клемме в доме, квартире или на другом подключенном объекте может возникнуть высокое напряжение, поэтому при проведении ремонта электросети необходимо обесточить оба проводника.
При такой схеме подключения заземление корпуса оборудования невозможно, поскольку отдельный провод РЕ отсутствует.
В настоящее время осуществлять подключение по такой схеме запрещено, вместо нее используется схема TN-S.
В существующих системах TN-C необходимо использовать УЗО для защиты от поражения электрическим током или монтировать индивидуальный контур с подключением к корпусам электроприборов (система ТТ) или к нейтральному проводу ДО вводного автомата (система TN-C-S).
Система заземления TN-C-S является разновидностью системы TN, где один проводник выполняет функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в определенной части системы, начиная от источника питания. PEN-проводник разделяется на нулевой рабочий (N-проводник) и нулевой защитный (PE-проводник).
Согласно ПУЭ, необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для соединения проводников в месте разделения PEN-проводника.
При повреждении PEN-проводника на участке сети между источником питания и зданием может возникнуть опасный электрический потенциал на корпусах электрооборудования.
Для предотвращения такой ситуации осуществляется повторное заземление PEN-проводника.
Несмотря на высокий уровень электробезопасности, недостатком этой системы является возможность возникновения опасного потенциала при повреждении PEN-проводника.
Система заземления TN-S представляет собой систему TN, где нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем протяжении. Эта система обеспечивает высокий уровень безопасности благодаря исключению опасного потенциала при повреждении питающей линии
Однако ее стоимость выше из-за необходимости подключения электроустановок к источнику питания пятью проводами при трехфазном подключении либо тремя проводами при однофазном подключении.
В российской энергетике, как правило, используются четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения.
Выполнить подключение по системе TN-S с присоединением к существующим сетям электроснабжения будет невозможно.
Такое подключение требует прокладки отдельной пятипроводной линии от источника питания (трансформаторной подстанции).
Схема IT представляет изолированную нейтраль, где вторичные цепи могут быть изолированы от земли или соединены с ней через специальные приборы с высоким сопротивлением.
Выбор соединения вторичных обмоток может осуществляться в зависимости от конкретных условий.
Система IT применяется, как правило, в электроустановках специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования безопасности, например, лаборатории, угольные шахты, также может применяться в больницах для аварийного электроснабжения и освещения и т. д.
Система заземления играет критическую роль в обеспечении безопасности и надежности электроустановок.
Она помогает предотвратить поражение током, защищает от повреждений и обеспечивает стабильную работу электрических систем.
Поэтому поддержание правильной работы заземления – это необходимое условие для обеспечения безопасности электрических систем и защиты оборудования.
Система заземления TT представляет собой глухую заземленную нейтраль и открытые проводящие шины, заземленные отдельно при помощи заземляющего контура. Она используется в случаях, когда условия электробезопасности по системе TN не могут быть обеспечены, однако требует автоматического отключения питания с применением УЗО и соблюдения определенных условий.
В профессиональных сериях стабилизаторов напряжения устанавливаются модули молниезащиты для нейтрализации высоковольтных импульсов, эффективность работы которых напрямую зависит от наличия заземляющего контура и подключения к нему стабилизатора напряжения.
В момент резкого всплеска напряжения разрядники гасят этот импульс и направляют его в землю. Также подключение стабилизатора к заземляющему контуру позволяет обеспечить безопасность обслуживающего персонала при взаимодействии с корпусом устройства, исключая возникновение непредвиденных ситуаций.