Файл: 3 Особливості використання пристроїв захисного вимкнення залежно від системи заземлення. Основні норми та правила використання пристроїв захисного вимкнення.doc

3.6. Особливості використання пристроїв захисного вимкнення залежно від системи заземлення. Основні норми та правила використання пристроїв захисного вимкнення
МЕК (міжнародна електротехнічна компанія) розробила єдиний стандарт за яким класифікуються системи заземлення.

В умовному літерному позначенні типу системи заземлення використовують такі літери:

– перша літера, що визначає стан нейтралі джерела живлення відносно землі:

Т (terre - земля) – заземлена нейтраль;

І (isole) – ізольована нейтраль;

– друга літера, що визначає стан відкритих провідникових ча­стин відносно землі:

Т – відкриті частини заземлені, незалежно від відношення до землі нейтралі джерела живлення або якоїсь іншої точки мережі живлення;

N (neuter — нейтраль) – відкриті провідникові частини приєднані до глухо заземленої нейтралі джерела живлення;

– наступні літери, що визначають суміщення в одному провіднику або розділення функцій нульового робо­чого і нульового захисного провідників:

S – нульовий робочий (N) і нульовий захисний (РЕ) провідники розділені;

С – функції нульового робочого і нульового захисного провідни­ків суміщені в одному провідникові (РЕN – провідник).

Можна виділити с три системи, а також ще три підсистеми заземлень:

• 
  Система TN:  підсистеми TN-C, TN-S, TN-C-S.
  
• 
  Система ТТ.
  
• 
  Система IT.
  

Международная классификация  систем заземлений обозначается заглавными буквами. Первая буква указывает на характер ЗАЗЕМЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ , вторая – на характер ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ЧАСТЕЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ.
Система ІТ

У мережах системи ІТ нульова точка джерела живлення є пов­ністю ізольованою від землі або зв’язана з нею за допомогою підключення з досить великим опором (наприклад, через зазем­люючий дугогасний реактор). Ці мережі відносно землі ма­ють певний активний і ємнісний опори, які й зумовлюють стру­ми витоку або струму замикання на землю.

Система IT – это схема заземления лабораторий и медицинских учреждений,  в которой проводятся опыты и работы с чувствительной аппаратурой. А все токи и электромагнитные поля сведены к минимуму.


Схема системи IT
У системі ІТ значення струму замикання на землю визнача­ється станом ізоляції мережі щодо землі. При гарному стані ізо­ляції (високому опорі щодо землі) струми витоку і замикання на землю дуже малі. У випадку прямого дотику людини до струмопровідних частин електроустановки струм через тіло людини також визначається опором ізоляції, і при опорі ізоляції вище певного значення таке дотикання не становить небезпеки для життя. Таким чином, рівень опору ізоляції в мережах системи ІТ є фактором, що визначає як надійність, так і електробезпеку їх експлуатації. Оскільки в цих мережах дуже важливо підтримувати опір ізоляції на високому рівні, введення автоматичного постійного контролю ізоляції є обов’язковим електрозахисним заходом (рис. 3.9).

---

Рис. 3.9 – Електрична схема підключення ПЗВ в системі ІТ
ПЗВ є другим видом електрозахисту в цій системі мереж. Обидва ці пристрої працюють злагоджено, але не впливають на роботу одне одного: прилади контролю ізоляції подають сигнал на відключення при першому замиканні на землю, і якщо до усунення першого замикання відбувається повторне замикання на землю, то спрацьовує ПЗВ. Основна вимога при використанні ПЗВ в мережах IT – встановлювати його якнайближче до електроприймача.

СИСТЕМА TT

До недавнего времени система заземления ТТ  была запрещена в нашей стране. Сегодня, эта система остается достаточно востребованной и используется для мобильных зданий, таких как вагончики, ларьки, павильоны,дома и др. Допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены.

Такая система требует высококачественного повторного заземления, с высокими требованиями к сопротивлению. Самым эффективным заземлением в этом случае, является модульно-штыревое заземление.

У системі ТТ нейтраль джерела живлення заземлена, і всі відкриті провідникові частини електроустановки приєднані до заземлення, електрично-незалежного від заземлення нейтралі джерела живлення. У реальних умовах здійснити автоматичне відключення живлення електроустановки системи ТТ за допомогою автоматичних вимикачів з ряду причин (необхідності забезпечення великої кратності струму короткого замикання, низького опору пристрою заземлення тощо) досить проблематично. Ефективне вирішення проблеми автоматичного відключення живлення дає застосування чутливих ПЗВ. Така схема забезпечує необхідні умо­ви електробезпеки в системі ТТ. При цьому номінальний струм уставки ПЗВ (номінальний диференціальний струм, що відклю­чає) має бути меншим ніж значення струму замикання на зазем­лені відкриті провідні частини при напрузі на них 50 В відносно зони нульового потенціалу. Це означає, що в електроустановках великої частини житло­вих будинків (індивідуальних житлових будинків, котеджів, дачних будинків тощо), де не завжди є можливість встановити заземлювач із необхідними нормативними параметрами, слід застосовувати систему ТТ із обов’язковою установкою ПЗВ. У цьому випадку вимоги до значення опору заземлювача

---

залеж­но від номінального диференційного струму, що відключає значно знижуються.


Cхема системи ТТ
Система ТN має три різновиди: ТN-C, ТN-S і ТN-C-S, і електричні мережі цієї системи є найбільш поширеними для електричних мереж житлових будинків, споруд і будинків суспільного при­значення. Спільним для всіх трьох різновидів системи ТN є те, що в цих мережах усі відкриті провідні частини електроустановок мають бути приєднані до глухо заземленої нейтральної точки джерела живлення за допомогою захисних провідників.

Основна умова електробезпеки в мережі цієї системи полягає в тому, щоб значен­ня струму при короткому замиканні між фазним провідником і відкритою провідною частиною перевищувало величину струму спрацювання захисного пристрою за нормований час. У разі використання ПЗВ значення струму короткого замикання, слід за­мінити на значення номінального диференціального струму , що відключає. При цьому завдання забезпечення низького значення опору «фаза – нуль», яке слід вирішувати при використанні захи­сту від надструму, замінюється на перевірку працездатності ПЗВ захисного провідника. Контроль опору ланцюга «фаза – нуль» варто робити тільки на вхідних затискачах ПЗВ.

Із трьох різновидів мереж системи ТN мережа системи ТN-C є такою, що найбільш широко використовується. Як захисний провідник в ній використовується провідник PEN, що одночас­но виконує функції робочого й нульового захисного провідника. Іноді, наприклад, у чотирипровідних трифазних мережах, це може бути перепоною для використання ПЗВ, і тому для забез­печення надійного захисту окремих електроприймачів відкриті провідникові частини електроприймачів приєднують до РЕN – провідника з боку джерела живлення.

СИСТЕМА TN: ПОДСИСТЕМА TN-C

TN—C — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике по всей системе (C — combined — объединённый).

Достоинства подсистемы TN-C.

Наиболее распространенная подсистема, экономичная и простая.

Недостатки подсистемы TN-C

У такой системы нет отдельного проводника РЕ (защитное заземление).  Это означает, что в жилом доме в розетках отсутствует заземление. Нередко при такой системе делается зануление. Зануление — это крайняя мера, рассчитанная на эффект короткого замыкания. Если

---

проводник фазы окажется на корпусе прибора, произойдет короткое замыкание (КЗ), в итоге, сработает автоматический выключатель на отключение.

При такой системе TN-C недопустимо уравнивание потенциалов в ванной комнате.

Cистема заземления TN-C используется в старом жилом фонде и не может быть рекомендована для новых построек.



Cхема системи TN-C

Другий різновид – система мереж TN-S – є більш сучасною і в більшості випадків більш електробезпечною. В цій системі ме­реж використовується самостійний нульовий захисний провід­ник РЕ й нульовий робочий провідник N, які прокладаються роз­дільно, починаючи від джерела живлення. На рисунку 3.8 наведе­на схема застосування ПЗВ в електроустановці системи ТN-S.

СИСТЕМА TN: ПОДСИСТЕМА TN-S

TN—S — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей системе (S — separated — раздельный).

Достоинства подсистемы TN-S.

Наиболее современная и  безопасная система заземления. Рекомендуется при строительстве новых зданий. Способствует хорошей защите человека, оборудования, а так же защиты зданий.

Недостатки подсистемы TN-S.

Менее распространена. Требует прокладки от трансформаторной подстанции пятижильного провода в трехфазной сети или трехжильного кабеля в однофазной сети, что ведет к удорожанию проекта.

CХЕМА СИСТЕМЫ TN-S

Схема системы TN-S


Третій різновид системи ТN – це система мереж ТN-C-S. У цій системі провідник РЕN ділиться на окремі провідники РЕ і N, наприклад, у груповому щитку. При цій системі, як і в мережі системи ТN-S, провідники РЕ і N повинні прокладатися розділь­но, а їх з’єднання після точки розподілу неприпустиме.



Рис. 3.8 – Електрична схема підключення ПЗВ у системі ТN-S

СИСТЕМА TN: ПОДСИСТЕМА TN-C-S

TN-C-S — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике в  какой- то ее части, начиная от источника питания до ввода в здание, такую систему возможно расщепить на проводник N и проводник РЕ. После расщепления такая система требует повторного заземления

---

Достоинства подсистемы TN-С-S.

Подсистема TN-C-S рекомендована для широкого применения . Технически достаточно легко выполнима. При переходе с подсистемы TN-C требует несложной модернизации.

Недостатки подсистемы TN-С-S.

Нуждается в модернизации стояков в подъездах. При обрыве PEN проводника электроприборы могут оказаться под опасным потенциалом.


Схема системы TN-C-S


До основних положень документів, що стосуються використання ПЗВ в електроустановках житлових будинків, споруд і будинків суспільного призначення належать:

– у житлових будинках ПЗВ рекомендується встановлювати на квартирних щитках, допускається їх установка на поверхових щитках;

– у житлових будинках не допускається використання ПЗВ, що автоматично відключають споживача від мережі у випадку зникнення або неприпустимого спадання напруги мережі. У цих випадках ПЗВ повинне зберегти працездатність на строк не менше ніж 5 с при зниженні напруги до 50% від номінальної;

– на групових лініях, що живлять штепсельні розетки для пере­носних електричних приладів, рекомендується передбачити ПЗВ з номінальним диференційним струмом спрацюван­ня не більше ніж 30 мА;

– установка ПЗВ обов’язкова, якщо пристрій захисту від надстру­мів (автоматичний вимикач, запобіжник) не забезпечує зада­ного часу автоматичного відключення, що дорівнює 0,4 с при номінальній напрузі 220 В, і установка не охоплена системою зрівнювання потенціалів або розетки перебувають зовні примі­щень, у приміщеннях, особливо небезпечних або з підвищеною небезпекою (наприклад, ванні і душові приміщення квартир або номерів готелів);

– для сантехнічних кабін, ванних і душових потрібно встанов­лювати ПЗВ зі струмом спрацювання 10 мА, якщо на них виділена окрема лінія, і струмом спрацювання 30 мА в інших випадках (наприклад, при використанні однієї лінії для сантехнічної кабіни й кухні);

– у житлових будинках можуть використовуватися ПЗВ типу «А», які реагують як на змінні, так і па пульсуючі струми ушкоджень, або «АС», які реагують тільки на змінний струм витоку. Джерелом пульсуючого струму є, наприклад, пральні машини з регуляторами швидкості, регульовані джерела світла, телевізори, відеомагнітофони, персональні комп’ютери тощо;

– необхідно використовувати переважно ПЗВ, що є єдиним апа­ратом з автоматичним вимикачем, який забезпечує захист від надструмів. Використання ПЗВ у групових лініях, що не ма­ють захисту від надструмів, без додаткового апарата, що за­безпечує цей захист, не допускається;

---