Контур заземления
09.10.2014Проектирование и монтаж систем заземления: правильный подход
Строительство и монтаж систем электроснабжения регулируются целым комплексом норм и правил. Их задача – несмотря на традиционно скептическое отношение к этим документам многих наших соотечественников – вовсе не сводится к созданию источника доходов для множества контролирующих органов.
В сущности, тщательное соблюдение этих требований необходимо для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации электроприборов как в промышленных масштабах, так и для рядового потребителя. Одним из ключевых способов защиты электрических цепей от возникающих в них токов большого напряжения либо критических значений электрического импульса является метод заземления.
В Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) заземление трактуется как «преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством» (п. 1.7.28). Там же отмечается, что по функциональным признакам выделяют защитное и рабочее (то есть связанное с нормальным функционированием установки) заземление.
С точки зрения любой категории потребителей, правильно спроектированная и установленная система заземления обеспечивает:
- Безопасность человека и/или имущества при возникновении нештатных параметров тока в системе (попадание молнии, короткое замыкание и т.п.). В качестве меры безопасности при эксплуатации электротехники заземление рассматривает и ГОСТ Р МЭК 61140-2000 «Защита от поражения электрическим током» (в частности, п.5.2.2);
- Защиту и стабильную работу электрооборудования, особенно чувствительной к перепадам тока в сети техники.
Согласно действующим правилам, в помещениях и электроустановках различных типов следует применять соответствующие конкретным условиям виды систем заземления. Чаще всего встречаются 4 основных типа заземлительных систем:
Система TN-C
Предполагает объединение заземлителя и рабочего ноля в один провод. Система эта при всей своей простоте и компактности отличается повышенным риском появления на корпусе оборудования фазового напряжения. Используют такое заземление сейчас разве что для уличного освещения, хотя встретить его можно и в некоторых старых домах.
Система TN-S
Почти то же самое, но несколько более безопасный аналог вышеописанной схемы. В этом случае рабочий и защитный ноль разделены на разные проводники непосредственно на подстанции (распределительном щите), в результате чего обеспечивается защита от пробоев на корпус, а РЕ-проводник (заземлитель) формируется из комплекса элементов металлической арматуры.
Система TN-C-S
Своеобразная вариация на тему двух предыдущих систем заземления. Представляет собой схему, где нули разделяются, однако происходит это не в начале, а в середине линии. Основной недостаток тот же, что и у TN-C – обрыв на линии до момента разделения приводит к появлению напряжения на корпусе электрооборудования.
Компенсируют этот недостаток с помощью применения простых защитных автоматов, прерывающих электрическую цепь в случае неполадок. ПУЭ рекомендуют использовать именно эту систему, обращая при этом особое внимание на меры по защите заземлителя от механических повреждений.
Кроме того, для обеспечения безопасности линий электропередач, согласно тем же ПУЭ, необходимо обустроить дополнительные заземления по столбам на расстоянии не более 100 метров для опасных в грозовом отношении районов (более 40 грозовых часов в год) и не более 200 метров для всех остальных регионов.
Именно эта система чаще всего применяется в многоэтажном строительстве, поскольку в качестве шины для заземлителя здесь устанавливают толстую раму из металлических балок, вертикально опоясывающую все здание, разрушение которой возможно только вместе с самим зданием.
Система ТТ
Если же по каким-либо причинам обеспечить надежную защиту заземлителя невозможно (что частенько имеет место в сельской местности), Правила предусматривают применение системы ТТ. Этот же способ заземления обозначен в ПУЭ как оптимальный для электроустановок на открытом воздухе (веранды, сараи, террасы и т.п.).
Главное достоинство системы ТТ заключается в разделении заземлителей ноля (нейтрали) на подстанции и непосредственного заземления электроустановки на конкретном участке потребления, в результате чего разрушение или повреждение одного из них практически не влияет на работу второго.
Но есть у этой системы и недостатки. В частности, она предъявляет более высокие требования к организации защиты от молний, а также в обязательном порядке требует применения УЗО (специальных устройств для защитного отключения).
Таким образом, проектирование и расчет параметров системы электроснабжения должен осуществляться еще на стадии архитектурного проекта здания, причем с привлечением квалифицированного специалиста. Это позволит максимально обезопасить находящихся в нем людей и/или животных, а также создаст оптимальные условия для эффективной и бесперебойной работы приборов.