Нормальне функціонування і безпеку різних електричних мереж, установок, електроустаткування промислового і побутового призначення багато в чому залежить від точного проектування і грамотного виконання системи заземлення. Цей технологічний метод являє собою комплекс пристроїв, в якому частина електричного кола або обладнання навмисно з’єднується з грунтом. Саме він захищає людину від ураження струмом при контакті з електричними приладами.
Рівень якості системи заземлення характеризується її опором. Цей показник визначає силу протидії току, що надходить в грунт через заземлювач. На величину опору впливають багато факторів: матеріали заземлюючих пристроїв, тип конструкції, особливості ґрунту.
Яке буває заземлення
Нормативними документами дозволено використовувати кілька типів систем заземлення:
- TN (TN-C, TN-S, TN-C-S).
- TT.
- IT.
Назви позначаються поєднанням перших букв декількох слів, запозичених з французької та англійської мови. Вони мають такі позначення, які підходять в даному випадку:
- земля (T);
- нейтраль (N);
- ізолювати (I);
- комбінований (C);
- роздільний (S).
Перша буква в назві визначає види заземлення джерела енергії. Друга – вказує на споживача. За третьою букві судять про тип облаштування нулів – робочого і захисного провідника.
Система TN і її різновиди
У схемах TN при підключенні нулів використовується нейтраль джерела, наглухо з’єднана з заземлювачем. Всі елементи мережі, які проводять електроенергію, підключаються до загального нуля, який з’єднаний з нейтраллю.
Існує кілька типів нульових провідників:
- функціональний (N);
- захисний (PE);
- комбінація провідників (PEN).
Система заземлення нейтрали TN має кілька підвидів, що відрізняються типом підключення N і PE.
Підсистема TN-C
У TN-C провідники із захисною і робочої функцією суміщені в PEN по всій довжині. Проводиться так зване захисне занулення. Класична схема складається з трьох фазних і одного нульового проводу. До нейтрали, заземленою наглухо, підключаються відкриті струмопровідні металеві елементи за допомогою додаткових нулів.
плюси:
- простий монтаж;
- економічність, за рахунок виконання двох функцій одним проводом.
мінуси:
- при порушенні цілісності провідника споживачі можуть виявитися незахищеними.
Подібні типи заземлення застаріли і не використовуються в нових будівлях. Їх можна зустріти в старих будинках або у вуличному освітленні.
Підсистема TN-S
TN-S сучасніша і безпечна. Нульові провідники в ній розділені. Кожен з них виконує своє призначення: робоче або ж захисне. N і PE поділяються на підстанції, нулі підключаються через глухо заземленої нейтраль енергоджерела. Трифазну напругу подається за допомогою п’яти проводів, в однофазному бере участь три дроти. Стан контуру заземлення в даній системі не потребує контролю.
плюси:
- висока безпека;
- ефективний захист від ураження електрикою;
- відсутність перешкод на силових лініях користувачів.
мінуси:
- дорогий монтаж.
TN-S застосовується в нових будівлях і телекомунікаційних мережах.
Подcістема TN-C-S
плюси:
- простий монтаж конструкції;
- високий рівень безпеки;
- вигідне співвідношення «ціна / якість».
мінуси:
- високий ступінь ризику електротравм при порушенні ізоляції PEN провідника поза будівлею.
Ця система захисного заземлення вважається однією з найоптимальніших для житлових будівель.
система TT
Системи заземлення TT актуальні при невідповідних умовах безпеки для попередніх видів. Фахівці рекомендують застосовувати їх у разі, коли технічний стан повітряних ліній електропередач далеко від ідеалу.
Даною конструкцією передбачено незалежне заземлення захисного і робочого нулів через окремі контури. Зв’язок між провідниками заборонена. Такий підхід допомагає ізолювати від електромереж всі металеві поверхні, здатні проводити струм.
плюси:
- незалежність від різних пошкоджень лінії живлення.
мінуси:
- необхідність в якісному повторному заземленні, реалізації технічних заходів для придушення стрибків напруги по час грози;
- обов’язковість монтажу приладу, що виконує захисне відключення.
Такі види заземлення доцільні для невеликих житлових приміщень, металевих блок-контейнерів, будівельних побутівок.
система IT
IT відрізняється ізольованою нейтраллю. Вона не з’єднується з землею, або ж заземлюється через спеціальний пристрій, що володіє великим опором. Відкриті струмопровідні деталі електричних установок заземляются через окремі контури. Конструкція практично виключає недоліки у вигляді появи небажаних вихрових струмів або магнітних полів.
Існує два види схем IT. У стандартному варіанті провідник N відсутня. У другій схемі він передбачений, а разом з ним застосовуються пристрої контролю ізоляції. В результаті до споживача може приходити три або чотири (3 фази + робочий нуль) провідника від трансформаторної підстанції.
плюси:
- підвищена безпека для споживача;
- максимальний захист обладнання;
- простий монтаж;
- надійний захист від міжфазних замикань при роботі з великими струмами.
мінуси:
- складна схема контролю струмів витоку, що вимагає втручань споживача.
IT використовується в лабораторіях, промислових підприємствах, лікарнях.
Технології пристрою заземлення
Контур заземлення встановлюється по одній з двох технологій:
- Традиційна.
- Модульно-штирьова.
традиційна технологія
За правилами традиційної технології заземлення виконується з чорного металу. З цією метою можуть бути використані смужки, труби, куточки. Для початку вибирається відповідне для обладнання заземлюючого контуру місце в грунті. Потім на відстані 5 м один від одного вкопуються в грунт металеві електроди (на глибину близько 3 м в залежності від об’єкта). Далі вони збираються в загальний контур за допомогою зварювання і сталевої смужки.
Через трудомісткою установки і корозії, властивої металу, зараз частіше застосовується більш сучасна модульна технологія.
Модульна технологія
Для облаштування модульно-штирьовий заземляющей технології застосовуються металеві стрижні з мідним покриттям. Вони забиваються в грунт вертикально на глибину до 1 м. По краях нарізається різьба, яку теж покривають міддю. Металеві елементи конструкції з’єднують латунними муфтами. Для з’єднання горизонтальних і вертикальних частин беруть латунні затискачі. Всі деталі обробляються спеціальною захисною пастою від корозії.
Модульно-штирьова технологія не потребує трудомісткому монтажу і зварювання. Вона підходить для будь-якого типу грунту і має більший термін служби, ніж традиційна.
Технічно досконала система заземлення будівлі забезпечує надійну і безпечну роботу електроприладів для споживача. У багатьох випадках правильне заземлення може врятувати життя людини.
