Co znamená písmeno C v uzemňovacím systému TN-C?

Hezký den všem. Pokračujeme v rozhovoru o napájení soukromých oblastí. Dnes jsou na pořadu dne uzemňovací systémy.

Trocha teorie:

Záměrné elektrické spojení jakéhokoli bodu elektrické sítě, elektrické instalace nebo zařízení s uzemňovacím zařízením se nazývá umělé uzemnění. Vše, o čem uvažujeme, bude „umělé“ uzemnění. Existují dva zásadně odlišné systémy uzemnění založené na stavu neutrálu zdroje energie vzhledem k zemi: Т(Tera) – uzemněný neutrál a I(Izolovaný) – izolovaný neutrální.

Zpočátku byla první písmena francouzských slov používána v mezinárodním notačním systému (terre, neutrální, separé), ale známější mezinárodní přepisy uvedu v angličtině.

Všechny existující typy uzemnění jsou regulovány mezinárodními normami IEC 60364 и GOST R 50571.2-94„Elektroinstalace budov. Část 3. Hlavní charakteristiky.” Rozlišují se následující uzemňovací systémy: IT, TT и TN, existující ve formě tří podtypů TN-C TN-S, TN-CS. Zkontrolujeme je v tomto pořadí.

IT (Isolated-Terra)

Nejvzácnější a nejzáhadnější typ uzemnění pro průměrného člověka. V tomto systému je neutrál napájecího zdroje izolován od země nebo uzemněn prostřednictvím velkého odporu a exponované vodivé části jsou uzemněny. Co to pro nás znamená? A to, že v této soustavě není nula, úplně absentuje :) Do lineárního napětí (napětí mezi fázemi) budou zahrnuty všechny spotřebiče, v běžné síti 230/400V se bude rovnat 400V. A pro připojení zařízení určených pro 230 musíme mít síť s napětím 110-127V na fázi, např. jako v USA, nebo použít speciální třífázový snižovací transformátor 400/230 V. transformátor může poskytnout umělý neutrál na sekundárním vinutí pro připojení citlivého na lineární automatizační napětí.

Málokdo ví, ale 110V sítě s podobnou architekturou a systémem uzemnění se v Rusku aktivně používají od carských dob. Později, ve 1930. letech, bylo napětí zvýšeno na 127V a v této podobě existovaly až do poloviny 70. let. To je přesně důvod přítomnosti dvou „zástrček“ (pojistek) ve starých skladových panelech. Chránily dvě fáze 127 V a zásuvka spotřebitele měla obvyklé 220 V, ale lineární, nikoli fázi (napětí mezi fází a nulou).

Přes veškerou svou složitost a archaický charakter má IT systém vysokou bezpečnost, odolnost proti poruchám (kvůli absenci zkratových proudů) a odolnost proti rušení. V současnosti se používá na lodích a výrobních plošinách, laboratořích, jednotkách intenzivní péče a dalších místech, kde je mimořádně důležitá kontinuita napájení nebo kde jsou problémy s organizací spolehlivého uzemňovacího bodu, například v horských podmínkách. Nejjednodušším příkladem takového systému pro domácnost by byl přenosný generátor.

TT (Terra-Terra)

V systému TT má trafostanice přímé spojení živých částí se zemí. Všechny otevřené vodivé části elektroinstalace budovy mají přímé spojení se zemí přes zemnící elektrodu, elektricky nezávislou na neutrální zemnící elektrodě trafostanice.

Hlavním a hlavním problémem při použití systému TT je organizace spolehlivého uzemňovacího bodu na straně spotřebitele. Proto je napájení podle obvodu TT povoleno pouze v případě, že není možné použít obvod TN, a vyžaduje povinné použití RCD pro zajištění podmínek elektrické bezpečnosti.

PUE 1.7.59 Napájení elektrických instalací napětím do 1 kV ze zdroje s pevně uzemněným neutrálem a s uzemněním nekrytých vodivých částí pomocí zemnící elektrody nepřipojené na neutrál (systém TT) je povoleno pouze v případech, kdy jsou podmínky elektrické bezpečnosti v Systém TN nelze zajistit. Pro ochranu před nepřímým kontaktem v takových elektrických instalacích musí být napájení automaticky vypnuto s povinným použitím RCD.

Co to v praxi znamená? Systém TT by se měl používat pouze v případě, že je nadzemní vedení nespolehlivé. Pokud máte odlehlé, zchátralé vedení na dřevěných sloupech nebo protažené místy, kde může dojít k jeho poškození (například hustým lesem), pak stojí za zvážení použití systému TT. Ve všech ostatních případech je použití systému TT iracionální, a to i pro venkovské oblasti, protože vyžaduje organizaci ochrany před bleskem a neustálou kontrolu kvality místního uzemnění.

V městských oblastech se TT využívá pro místa dočasného obchodu a poskytování služeb vzdálená od TP, např. při pořádání dovolených.

TN (Terra-Neutral)

Systém má pevně uzemněný neutrál u transformátoru transformátoru a otevřené vodivé části elektroinstalace jsou k tomuto bodu připojeny pomocí neutrálních ochranných vodičů. Kombinovaný nulový ochranný a nulový pracovní vodič se běžně nazývá PEN (ochranná země a neutrální). Neexistuje v čisté formě a dělí se na 3 podtypy v závislosti na tom, kde je vodič PEN rozdělen na ochranné (PE-Ochranná Země) a pracovník (N-neutrálníl).

TN-C (Terra-Neutral-Combined)

Systém TN-C existuje již od roku 1913. V tomto obvodu jsou dva vodiče kombinovány v jednom vodiči – nulový (N) a zemní (PE). Toto je hlavní nevýhoda schématu uzemnění TN-C kvůli možnosti výskytu lineárního napětí na pouzdrech elektrických instalací v případě nouzového přerušení nuly. Navzdory nejistotě se tento systém stále nachází. Byl používán v obytných budovách během Sovětského svazu a je v podstatě „nulový“. Ale v Sovětském svazu nebyly kryty domácích elektrických spotřebičů uzemněny, takže takový systém byl docela bezpečný. Většina zařízení nyní vyžaduje ochranné uzemnění a nejsou bezpečná pro použití ve starších sítích TN-C.

Pokud jste „šťastným“ majitelem domu ve staré budově a měníte elektroinstalaci, nezapomeňte položit třížilový kabel. Pokud průřez stoupaček odpovídá 10mm2 u mědi nebo 16mm2 u hliníku, tak máte štěstí a máte možnost přejít na současný systém TN-CS rozdělením PEN v podlahovém panelu. PUE 1.7.131.Ve vícefázových obvodech v systému TN pro trvale uložené kabely, jejichž vodiče mají průřez nejméně 10 mm2 pro měď nebo 16 mm2 pro hliník, funkce nulového ochranného (PE) a neutrálního pracovního ( N) vodiče lze spojit v jeden vodič (PEN -vodič).

V opačném případě není třeba připojovat vodiče PE, připojí je servisní organizace po rekonstrukci sítí.

Dnes již systém TN-C nesplňuje bezpečnostní požadavky a je pro bytovou výstavbu zakázán. Mezi moderními elektroinstalacemi se takový systém nachází pouze v pouličním osvětlení z důvodů hospodárnosti.

TN-S (Terra-Neutral-Separated)

Systém TN-S je založen na tom, že nulový pracovní vodič N a ochranný vodič PE přicházejí ke spotřebiteli jako samostatné vodiče z napájecí trafostanice (TS). Byl vyvinut, aby nahradil konvenčně nebezpečný systém TN-C ve 1930. letech minulého století. Pokud byla pracovní nula přerušena uprostřed vedení, pouzdra elektroinstalace nepřijímala síťové napětí. Tento systém uzemnění umožnil vyvinout diferenciální jističe a svodové jističe, které dokážou snímat malé proudy.

Dnes je to nejbezpečnější systém, ale také nejdražší a nejnáročnější na instalaci.

TN-CS (Terra-Neutral-Combined-Separated)

Pro snížení nákladů na bezpečnostně optimální, ale extrémně drahý systém TN-S vzniklo řešení, které umožňuje využít jeho předností s menším rozpočtem – systém TN-CS. V tomto kompromisním systému má trafostanice pevně uzemněný neutrál a vodič PEN z rozvodny je v určitém místě rozdělen na N a PE, například v ASU u vchodu do obytného domu. Právě tento systém nahradil nebezpečný a zastaralý TN-C a stal se světovým standardem. V souladu s PUE je ve většině případů hlavním a doporučeným systémem.

Systém je mnohem levnější než TN-S, ale má podstatnou nevýhodu – při poškození vodiče PEN se na vodiči PE a následně na všech souvisejících částech krytu elektrických zařízení objeví nebezpečné napětí. Proto PUE vyžadují splnění řady opatření, aby se zabránilo zničení PEN – mechanická ochrana PEN, stejně jako přítomnost opakovaného uzemnění venkovního vedení PEN podél sloupů po určité vzdálenosti (ne více než 200 metrů pro oblasti do 40 bouřkových hodin za rok, 100 metrů pro oblasti s více než 40 bouřkových hodin za rok).

Pokud vidíte přítomnost opakovaného uzemnění na nadzemním elektrickém vedení ve vaší oblasti, pak bude systém TN-CS optimálním řešením. Umožňuje výrazně ušetřit na zařízení ochrany před bleskem (vznik napěťové špičky mezi PE a N je nemožný), nevyžaduje tak kvalitní a neustálé monitorování uzemňovací jednotky jako systém TT. Systém TN-CS poskytuje vysokou spolehlivost a bezpečnost, protože Podél vedení je velké množství opakovaných uzemnění a snížení kvality jednoho z nich nemá velký vliv na bezpečnost systému jako celku. Dobrým řešením by byla instalace přezemnění v místě oddělení PEN, v rámci individuální bytové výstavby je k tomu ideální měřicí jednotka. Organizaci bodu opětovného uzemnění zvážíme v praktické části, článek se již ukázal jako velmi objemný.

Doufám, že to bylo užitečné :) Kritika a diskuze v komentářích jsou jako vždy vítány.

Můj Skupina VK inakipelo. Vkládám tam i tipy a materiály, které nedosahují formátu plnohodnotného článku.

Každý zná napájecí systémy s napětím až 1000 voltů na úrovni koncového uživatele. Přicházejí pouze ve dvou typech:

• třífázový (tři fáze a pracovní nula), kde napětí mezi fázemi je 380 voltů a mezi každou fází a nulou je 220 voltů.
• jednofázový (jedna ze tří fází ze společného vstupu do zařízení a pracovní nula), napětí mezi každou fází a nulou je 220 voltů.

U bezpečnostních systémů je ale situace mnohem složitější. Pro organizaci umělého uzemnění poskytuje GOST 5 systémů: TN-C, TN-S, TN-CS, TT, IT.

Pravidla elektrické instalace (ELR) určují podmínky, na základě kterých projektanti vybírají systém uzemnění objektu. Je promítnuta do projektové dokumentace a nelze ji po uvedení zařízení do provozu měnit.

Ve většině případů se používá uzemňovací systém TN, který vyžaduje povinné uzemnění neutrálu zdroje energie. V tomto případě mohou být otevřené proudové části konečných elektrických instalací připojeny k neutrálu zdroje energie různými způsoby.

Každý z navrhovaných systémů umělého uzemnění má své výhody a nevýhody. Kterákoli z nich je přitom zaměřena na řešení otázek bezpečného provozu elektroinstalace a přítomnosti osob na místě.

symboly

Pro lepší pochopení materiálu se podívejme na přijaté konvence:

• L1, L2, L3 – vodič, ke kterému je připojena fáze napájení. V jednofázových systémech se označuje písmenem L.
• N je pracovní nula zdroje energie (nulový vodič).
• PE – ochranná nula: je to také zemnící vodič připojený k zemnící elektrodě.
• PEN je vodič, který kombinuje pracovní a ochranné nuly.

TN-S

Nejbezpečnějším systémem je TN-S.

Napájecí kabel pro připojení spotřebiče elektřiny ke zdroji energie je vyroben podle pětivodičového obvodu: tři fáze (L1, L2, L3), pracovní nula (N) a pracovní zem (PE). Ke kombinaci nuly a země dochází v nejbližší rozvodně. V případě nouze, pokud dojde k vyhoření pracovní nuly, zůstanou pouzdra elektroinstalace stále připojena k uzemnění. Ochrana proti úrazu elektrickým proudem je zajištěna bez ohledu na stav nulového vodiče. V souladu s tím se vnitřní vedení ke spotřebitelům provádí třížilovým vodičem (pro jednofázové připojení) nebo stejným pětivodičovým (v přítomnosti třífázových elektrických instalací: například elektrické pece nebo topné systémy) .

Na vstupních panelech v každé místnosti jsou namontovány dvě samostatné svorkovnice: pracovní nula a ochranná zem.

Spínací zařízení navíc nelze instalovat za „zemnící“ blok: spínače, jističe. Zemnící vodič od zemnící elektrody k elektroinstalaci nesmí mít po celé své délce odpojovací zařízení.

Můžete se zeptat: “A co zásuvka?” Když z něj vytáhnete zástrčku, zemnící vedení se skutečně otevře. Ale zároveň je elektroinstalace zcela bez napětí a přestává být nebezpečná.

TN-C

Zemnícím systémem TN-S jsou dnes vybaveny všechny moderní bytové i nebytové budovy. Toto schéma se bohužel používá pouze v zařízeních, která byla uvedena do provozu nejdříve před 15–20 lety. Naprostá většina bytů postavených během SSSR je vybavena systémem TN-C. To neznamená, že všechna tato zařízení byla postavena v rozporu s SNiP. Prostě v té době byly standardy (včetně PUE) jiné.

V ideálním případě by všechny stávající sítě měly být upgradovány na standard TN-S. To si ale vyžádá obrovské kapitálové investice. Navíc pokládání dalších zemních vedení z napájecích rozvoden není vždy technicky možné. To znamená, že na některých místech bude nutné vyměnit celou síť napájecích kabelů.

Uzemnění TN-C neposkytuje úplnou bezpečnost z následujících důvodů:

„Uzemnění“ a pracovní nula představují jednu čáru, která se nachází v napájecím kabelu od zdroje napájení ke spotřebiteli. Zemnící elektroda (zemní smyčka fyzicky spojená se zemí) je umístěna v těsné blízkosti napájecí rozvodny. Tento způsob organizace uzemnění se nazývá pevně uzemněný neutrál. Napájecí kabel se skládá ze čtyř žil: tří fází (L1, L2, L3) a pracovního nulového vodiče kombinovaného s pracovní zemí (PEN).

Jelikož je pracovní nula pod zátěží (protéká jí aktivní elektrický proud), nachází se v tzv. rizikové zóně. Často se vyskytují případy, kdy tento vodič jednoduše vyhoří kvůli přehřátí. Co se stane s koncovými spotřebiteli, vynechme z rovnice – napětí může vyskočit až na 600 voltů. Hlavním nebezpečím je, že všechny elektrické instalace v tomto případě ztratí své ochranné uzemnění. Dotykem na pouzdro, které může mít fázový potenciál, je člověku zaručeno, že bude zasažen elektrickým proudem. Zvláštní nebezpečí při takové nehodě představuje současný dotyk elektrické instalace, která je pod napětím, a kovových konstrukcí, které mají fyzický kontakt se zemí: topné systémy, instalatérské práce, armatury ve stěnách. I mokrá cementová podlaha spojená s výztuží v potěru může způsobit tragédii.

V bytových domech a dalších zařízeních vybavených systémem TN-C obecně neexistuje ochranné uzemnění v obvyklém smyslu. Každý ví, jak vypadají zásuvky v sovětském stylu: nemají uzemňovací kontakty. I když je majitelé vymění za tříkolíkové moderní zásuvky, ochranná zemnící svorka zůstane nevyzvednutá: prostě ji není k čemu připojit.

Z tohoto důvodu je v zařízeních vybavených uzemněním TN-C v místnostech s vysokou vlhkostí (koupelny, vany, prádelny) zakázáno používat neuzemněné elektrické spotřebiče. Pokud instalujete kotel nebo pračku, je zakázáno jej připojovat k uzemnění (nebo organizovat dodatečný systém vyrovnání potenciálu) na základě pracovního neutrálu!

Je nutné zorganizovat zemnící elektrodu (úplný obvod, který má fyzický kontakt se zemí). Kromě toho musí parametry takového uzemňovacího vodiče odpovídat požadavkům Pravidel elektroinstalace.

Kovový roh o délce 50 cm, zaražený do předzahrádky u vchodu, není zemnicí vodič!

Poté je do bytu přiveden zemnící vodič (o průřezu min. 2.5 mm² a bez odpojovačů po celé délce), který je připojen přímo k elektroinstalaci. Samozřejmě je nutné nainstalovat zemnící štít nebo svorkovnici, připojit k ní zásuvky a pouzdra nebezpečných elektrických spotřebičů.

TN-CS

Pro minimalizaci problémů s obvodem TN-C byl zaveden systém uzemnění TN C S Jedná se o jakýsi kompromis, přechodnou možnost ze starého C na moderní S.

Jak to funguje a jaký je rozdíl od TN-S?

Na libovolném místě je pevně uzemněný neutrál kombinován s ochranným uzemněním. Přesněji řečeno, z pracovní nuly se udělá větev. Takový bod je zpravidla organizován u vstupu napájecího kabelu do zařízení.

Na vstupním panelu spotřebitele (obvykle se jedná o obecný vstup v zařízení: bytový dům, kancelářská budova atd.) jsou již dvě sběrnice: pracovní nula a ochranná zem. Dále jdou ke spotřebitelům známé a bezpečné napájecí kabely: třívodičové až jednofázové elektrické instalace a pětivodičové až třífázové.

Do každého vstupního panelu bytu nebo samostatné místnosti uvnitř objektu vstupují ochranné zemnění a nulové vedení rozděleně. Pro koncového uživatele vypadá uzemňovací systém TN-CS jako běžný a bezpečný TN-S. Ve skutečnosti není úroveň zabezpečení zdaleka 100 %.

Proč systém TN-CS neposkytuje úplnou ochranu před úrazem elektrickým proudem? Slabé místo se nachází v oblasti od napájecí rozvodny k místu, kde se kombinuje nula a ochranné uzemnění. Pokud se na cestě z rozvodny, kde je pevně uzemněný neutrál připojen k zemnicímu vodiči, do vstupního rozvaděče na místě, přeruší vedení PEN, zůstanou všichni spotřebitelé bez zemnící smyčky.

Při provádění velkých oprav na sovětských bytových zařízeních musí být zorganizován uzemňovací systém. Pro úsporu peněz se provádí podle schématu TN-CS. V nejlepším případě se při kombinaci vedení PEN s nově položenou ochrannou zemní sběrnicí provede elektrické připojení ke skutečné zemní smyčce. Většina domů má základní systém vyrovnání potenciálu, který má spolehlivý kontakt se zemí. Ale často, aby si týmy oprav zjednodušily svůj úkol, jednoduše nainstalují propojku mezi novou uzemňovací sběrnici a pracovní neutrál uvnitř vstupního rozvaděče.

Poradenství. Při uzavírání dohody se zhotovitelem velkých oprav je nutné předem projednat otázku uzemnění.

Co když je váš dům připojen přes systém TN-C a do další generální opravy zbývá ještě mnoho let? Uspořádejte individuální uzemnění v bytě, nebo se alespoň spojte se sousedy na chodbě. V opačném případě se používání moderních elektrospotřebičů (bojlery, elektrické trouby, pračky atd.) stane zdrojem zvýšeného nebezpečí.

Existují nešťastní řemeslníci, kteří mají trochu znalosti elektrotechniky, ale nechápou odpovědnost za porušení PUE. Často místo organizace uzemňovací smyčky v souladu s GOST je ochranná zemnicí sběrnice připojena k kovovým prvkům infrastruktury. V lepším případě se stoupačkami studené nebo teplé vody, v horším případě topným systémem.

Při stavbě domu byly tyto trubky skutečně připojeny k okruhu hlavního systému vyrovnání potenciálu. Zpočátku byl organizován fyzický kontakt se „zemí“. Ale během provozu (zejména pokud je váš dům starý několik desítek let) jsou celé části potrubí nahrazeny polypropylenem. O nějakém uzemnění v tomto případě samozřejmě nemůže být řeč.

Po zorganizování takového spojení je vlastník bytu ve falešné důvěře, že jeho bezpečnost je v naprostém pořádku. Navíc, když se na tělese elektroinstalace objeví nebezpečný potenciál (stačí napětí vyšší než 42 voltů), jsou ohroženi všichni sousedé.

Výkon

Jediným bezpečným způsobem je instalace zemnící smyčky v blízkosti vchodu (podle PUE) a přivedení spolehlivého vodiče na místo.

Poté můžete instalovat úplné uzemnění v celém bytě. Samozřejmě je lepší svěřit tuto práci kvalifikovaným odborníkům.

Související videa

• Hlavní
• Zapojení
• Uzemnění a ochrana