Typy zemnících systémů a subsystémů, které používáme, účel systémů: TN, TT, IT systémy, subsystémy: TN-C, TN-S, TN-CS, odpovědi na otázky.
Jedním z nejlepších technologických způsobů ochrany před možným úrazem elektrickým proudem při používání elektrických spotřebičů je uzemnění.
V současné době je uzemnění celý systém, který je vytvořen ve fázi navrhování místnosti a vyžaduje seriózní přístup při provádění jeho instalace.
Pro dosažení jednotného standardu vyvinula International Electrotechnical Company klasifikaci uzemňovacích systémů, které se používají při elektrifikaci prostor.
Podle této normy existují tři typy systémů, z nichž jeden zahrnuje další tři podsystémy.
Označení systémů, dekódování
K označení každého systému se používá abecední rejstřík skládající se z několika písmen.
První písmeno v indexu označuje povahu uzemnění hlavního zdroje energie zařízení (transformátorová rozvodna) a druhé – uzemnění otevřených částí elektrických instalací.
Pro označení se používají určitá písmena latinské abecedy, z nichž každé má své vlastní dekódování:
- T – uzemněno (z “Terre” – země);
- N – nulovaný, připojený k neutrálu zdroje (od “Neuter” – neutrál);
- I – izolovaný (od “Isole” – izolace).
Tato tři písmena se používají k označení zemnících systémů, které jsou součástí mezinárodní normy.
Tři uzemňovací systémy podle IEC jsou označeny:
- TN (který se zase dělí na subsystémy TN-C, TN-S, TN-CS);
- TT;
- TO.
Kromě toho klasifikace zavedla písmenné označení nulových vodičů zapojených do uzemňovacích systémů:
- N – pracovní;
- PE – ochranný;
- PEN – kombinovaný (kombinovaný), zahrnující jak pracovní, tak ochranný nulový vodič.
Všechny tyto systémy mají své konstrukční vlastnosti, které předurčují jejich rozsah použití.
Pro obytné použití jsou vhodnější uzemňovací subsystémy TN.
Systém TT je použitelný pro mobilní budovy (stavební a jiné přívěsy, kiosky s kovovými povrchy), ale IT se používá především pro organizaci uzemnění laboratoří.
Uzemňovací systém používaný při elektrifikaci prostor musí být uveden v projektové dokumentaci, protože pro údržbářské a opravárenské práce je nutné, aby elektrikář přesně věděl, který ze systémů se používá.
Stávající standard zemnícího systému je mezinárodní, proto jej používáme i my.
Navíc celé nařízení, které je u nás platné a týkající se uzemňovacích systémů, je plně uvedeno v pravidlech pro instalaci elektrických instalací (PUE). Navíc PUE platí jak na území Ruské federace, tak na Ukrajině.
Tato pravidla jsou obecným ustanovením pro správné provádění elektrifikace, provozu elektrických spotřebičů a zajištění ochrany.
Dále zvážíme vlastnosti každého ze systémů a také jejich výhody a nevýhody.
Systém TN a jeho subsystémy, jejich vlastnosti, výhody, nevýhody
Společným rysem systému TN je, že neutrál napájecího zdroje má mrtvou zem (připojenou k zemní smyčce instalované v blízkosti rozvodny).
Otevřené části elektrického vedení jsou připojeny k této zemi pomocí nulových vodičů.
Stávající subsystémy jsou pouze rozděleny podle způsobu připojení těchto vodičů k zemi.
Systém TN-C je jedním z nejběžnějších typů uzemnění, který je v současné době zastaralý, ale často se vyskytuje ve starých domech.
Liší se tím, že vodiče N a PE (pracovní a ochranný) jsou v celém systému sloučeny do jednoho vodiče PEN.
Tento systém je široce používán kvůli snadné instalaci a hospodárnosti, protože nevyžaduje pokládání a připojování dalších vodičů. To je jeho hlavní výhoda.
Tento systém však neposkytuje samostatnou ochrannou zem. To znamená, že na koncovém bodě elektrického vedení bytového domu – zásuvka, chybí, což výrazně snižuje bezpečnost používání elektrických spotřebičů v bydlení.
Vodič PEN přítomný v systému je připojen pouze k elektrickým panelům – úvodnímu a podlahovému.
Vzhledem k těmto konstrukčním vlastnostem je při instalaci nových elektrických vedení, jakož i rekonstrukcích stávajících, zakázáno tento systém používat.
Pro zlepšení bezpečnosti se často používá nulování, které umožňuje řešit zkraty, které mohou nastat v síti.
Pokud dojde ke zkratu, nulování zajistí, že jističe budou fungovat a vypnou doma napájení.
V novostavbách se již nepoužívá systém TN-C, pro ně je vhodnější systém TN-S.
Vyznačuje se tím, že pracovní a ochranný nulový vodič jsou v celém systému odděleny. To znamená, že kabeláž obsahuje odděleně N a PE vodiče.
Tento systém se vyznačuje tím, že poskytuje vysoký stupeň lidské bezpečnosti a ochrany zařízení a elektrických spotřebičů, protože i koncové body elektrické sítě mají ochranné uzemnění.
Navíc nevytváří vysokofrekvenční rušení, ke kterému může v prvním systému docházet při používání vysavače, vrtačky a dalších elektrospotřebičů.
Mezi výhody tohoto systému patří také absence nutnosti periodické kontroly stavu zemní smyčky.
Náklady na pokládku takového systému jsou přitom velmi vysoké. To je způsobeno skutečností, že během instalačních prací je nutné položit vícežilové kabely.
U jednofázové sítě musí kabel obsahovat 3 žíly (fáze, pracovní nula N a ochranný PE).
A pro třífázový kabel potřebujete 5žilový kabel (3 fáze – A, B, C, stejně jako N a PE).
Právě vysoká cena je hlavní nevýhodou tohoto systému.
Poslední subsystém – TN-CS kombinuje konstrukční vlastnosti obou předchozích systémů.
Jeho hlavní rozdíl je v tom, že vodič PEN jde z rozvodny do obytné budovy. Ale v určité fázi se dělí na pracovní N-vodič a ochranný PE-vodič.
Obvykle se oddělení provádí na vstupním distribučním zařízení (ASU), tedy na vstupu do domu.
V tomto případě se po oddělení PE vodič znovu uzemní připojením k zemní smyčce domu.
Po rozdělení jsou již k bytovým štítům dodávány samostatné nulové vodiče, což umožňuje vytvořit ochranné uzemnění na koncových bodech sítě. To znamená, že se ukazuje, že systém TN-C jde před ASU a po něm – již TN-S.
Takový systém je pro nás docela slibný, protože nám umožňuje rychle a levně upgradovat systém TN-C, čímž se výrazně zvyšuje bezpečnost při používání domácích elektrických spotřebičů.
Má však také jednu nevýhodu, která se scvrkává na skutečnost, že v případě poškození vodiče PEN je kabeláž zcela zbavena uzemnění, což může vést k úrazu elektrickým proudem, protože kryty elektrických spotřebičů mohou být pod napětím.
Vlastnosti systému TT
Systém TT je určen k zajištění uzemnění budov, kde není možné vytvořit nezbytné podmínky elektrické bezpečnosti pro použití subsystémů TN.
Za prvé, takovou podmínkou je nespolehlivost nadzemního elektrického vedení a absence záložního uzemnění na podpěrách.
TT se také používá k zajištění bezpečnosti mobilních budov a budov s vodivým povrchem (kiosky, kontejnery, přívěsy z kovu).
Zvláštností tohoto systému je, že zemní smyčky se používají samostatně pro rozvodnu a prostory, takže mezi nimi nejsou žádné nulové vodiče.
Kromě toho není v tomto systému povoleno křížení mezi vodiči N a PE. To znamená, že každý z nich musí mít svou vlastní zemní smyčku.
Díky takovýmto konstruktivním řešením je možné zajistit izolaci vodivých povrchů, ale i budov, od případného přerušení elektrického vedení.
Upozorňujeme, že při pořádání TT je nutné použít proudové chrániče (RCD) pro všechny skupiny elektrických vedení, aby byla zajištěna ochrana před náhodným dotykem živých částí elektrických spotřebičů a také pro bezpečnost v případě proudu. únik v domě.
Má vysoké bezpečnostní hodnocení a je skvělé pro soukromé domy, dočasné budovy atd.
Mezi nevýhody TT patří nutnost pečlivého výběru ochranných jističů a správný výpočet jejich provozních parametrů.
Kromě toho existuje možnost současné poruchy RCD a fázového průrazu na těle elektrického spotřebiče.
Výsledkem je, že celé vedení PE vodiče a otevřené vodivé sekce jsou pod napětím.
IT systém
IT systém je určen pro použití v institucích, kde lze používat vysoce citlivá zařízení (laboratoře, zdravotnická zařízení).
Zvláštností IT je, že neutrál trafostanice je izolován vzhledem k zemi, nebo se k uzemnění používají speciální zařízení a zařízení s vysokým odporem.
Otevřené plochy elektroinstalací jsou ale uzemněny klasickým způsobem – přes zemní smyčku.
Použití IT systému zajišťuje, že citlivá zařízení jsou vystavena elektromagnetickým polím na minimum.
Otázka-odpověď
Nyní se podívejme na některé otázky, které lidé často kladou ohledně uzemnění domů.
Otázka 1: Jaký materiál je nejlepší použít při instalaci uzemnění?
To je důležitá otázka, protože na ní závisí zdraví celé sítě.
Hlavní v uzemnění jsou obvody, které zajišťují odvod elektrického proudu a jeho rozptyl do země.
K vytvoření obrysů se používají kovové nebo měděné výrobky. Skládá se z vertikálních (elektrody) a horizontálních (páskovacích) elektrod.
Podle PUE lze jako vertikální elektrody použít ocelové tyče o průměru 16 mm.
Nebo rohy o průřezu 100 mm a tloušťce minimálně 4 mm.
Vhodné jsou i ocelové trubky o průměru 32 mm, se stěnami minimálně 3,5 mm.
Pokud je materiálem pro výrobu elektrod měď, můžete použít tyče o průměru 12 mm, trubky – 20 mm.
Pro páskování jsou vhodné ocelové tyče 10 mm nebo páska o průřezu 100 mm.
Pokud jde o měď, kromě tyčí a trubek pro páskování můžete použít měděný lankový kabel o průřezu nejméně 35 mm.
Pokud jde o vodiče, pro uspořádání vodičů N a PEN by měly být použity měděné vodiče o průřezu nejméně 10 mm a hliníkové vodiče o průměru nejméně 16 mm.
Otázka 2: Jak poznat, který systém je v domě použit?
Pokud nelze v technické dokumentaci zjistit, který ze systémů je v domě použit, pak to poznáte podle určitých znaků.
Měli byste se podívat na úvodní zapojení v ASU. Pokud jsou u jednofázové sítě vhodné 2 vodiče pro ASU nebo 4 – u třífázové sítě, znamená to použití TN-C nebo TN-CS.
Dále byste měli zvážit připojovací svorku PEN-drát, pokud je na ní kabeláž oddělena, to znamená, že po vstupu do bytů jdou vodiče N a PE odděleně, pak to naznačuje použití systému TN-CS.
Pokud je počet příchozích vodičů o 1 více (jednofázové – 3 vodiče a třífázové – 5 vodičů), znamená to, že systém TN-S je instalován v domě.
Otázka 3: Pokud má dům systém TN-C, lze jej upgradovat?
Je docela možné převést TN-C na modernější. A k tomu je lepší použít TN-CS.
V tomto případě nebude nutné měnit nulový vodič v úseku od rozvodny k ASU.
Pro finalizaci stávajícího systému bude stačit nainstalovat další vodič z ASU do rozvaděče a také rozdělit vodič PEN na N a PE.
Položený drát bude hrát roli ochranného vodiče (PE). Důležité je až po rozdělení jej dodatečně uzemnit.
Pamatujte však, že upgrady systému by měli provádět pouze kvalifikovaní odborníci. Elektřina není žádná sranda.
Hlavním měřítkem takové ochrany je uzemnění. Z tohoto důvodu musíte jasně pochopit a představit si, jak se zemnící systémy TN, TNC, TNS, TNCS, TT, IT, vynalezené lidstvem, liší v různých částech světa v závislosti na vývoji jejich elektrických sítí.
Co je uzemnění
Ve skutečnosti, uzemnění je záměrné (!) spojování částí elektrické instalace, které mohou vést proud s přirozenou nebo umělou zemnící elektrodou.
Na druhé straně, toto je zemnící elektroda vodič, který má nezbytný, povrchový nebo hluboký, kontakt se zemí.
Formálně je jakákoli železná tyč zaražená do země uzemňovací elektrodou. Aby se hnaná tyč stala uzemňovacím vodičem, musí mít požadovaný elektrický odpor. Podle normy PUE, oddíl 7. 1.7.101 není větší než 2,4,8 Ohmů při 660, 380 a 220 V (tři fáze) a 380, 220 a 127 V (jednofázové).
Také železné části budov a konstrukcí elektricky spojené se zemí mohou podle norem fungovat jako zemnící vodič. Ale opět za splnění určitých podmínek. Totiž: odpor musí být v mezích normy, dotykové napětí v mezích normy a přirozený zemnící vodič musí být dostatečně spolehlivý, aby se v nouzi nepřetrhl, například při zkratu.
Co je neutrální
Neutrál je v elektrotechnice kontakt, ke kterému jsou připojena vinutí generátorů generátorů nebo snižovacích (step-up) transformátorů používaných k napájení sítě.
- Neutrál vinutí transformátoru připojený k uzemňovacímu zařízení instalace se nazývá pevně uzemněný.
- Neutrál, který není připojen k uzemnění, se nazývá izolovaný.
- Neutrál je připojen k zemi přes odpory.
Co znamenají L1, L2, L3 a N v diagramech?
- Písmeno N na schématech a v dokumentaci označuje napájecí vodič (vodič) připojený k pevně uzemněnému nulovému vodiči.
- Písmena L1, L2, L3 nebo A, B, C označují fázové vodiče použité pro napájení.
Co jsou vodiče PE a PEN
- PE – označení nulového (ne fázového) vodiče používaného pro elektrickou bezpečnost sítí.
- PEN je označení pro vodič, který je zároveň pracovním nulovým vodičem (N) i ochranným vodičem (PE).
Písmena používaná ve zkratkách.
- Písmeno „T“ znamená zemi (terre);
- “N” je neutrální;
- Písmeno “I” je izolované (isole).
uzemňovací systémy: systém TN
Systém, ve kterém je nulový vodič transformátoru pevně uzemněn. Ochrana je zajištěna spojením neizolovaných částí elektrické instalace schopné vést proud s pevně uzemněným neutrálem transformátoru. Vodič v takovém zapojení se nazývá neutrální ochranný vodič (PE).
Téměř TN systém. Nulový ochranný (PE) a nulový pracovní (N) vodič jsou však sdruženy v jednom vodiči (PEN) podél celého vedení od transformátoru k elektrické instalaci.
Téměř TN systém. Na rozdíl od TNC však nejsou vodiče N a PE kombinovány, ale jsou odděleny podél celého vedení od transformátoru až po elektroinstalaci.
TNCS znamená, že vodiče PE a N jsou kombinovány pouze na úseku vedení.
uzemňovací systémy tn-cs
TT (tee-tee)
TT znamená, že neutrál transformátoru je pevně uzemněn, ale nechráněné vodivé části instalace jsou uzemněny přes zemnící zařízení. Tato zařízení nejsou elektricky připojena k nulovému vodiči transformátoru.
IT, znamená, že neutrál transformátoru je buď izolován od země, nebo uzemněn prostřednictvím zařízení (zařízení) s vysokým odporem. V tomto případě jsou otevřené vodivé části instalace uzemněny místním uzemňovacím zařízením a nejsou připojeny k transformátoru.
