Типы систем заземления — TT, TN-S, TN-C-S, IT и как их выбрать

Типы систем заземления — TT, TN-S, TN-C-S, IT и как их выбрать

Что такое система заземления?

Она есть в каждом здании, подключенном к электросети. От неё зависит работа любого оборудования с металлическим корпусом. Но если попросить большинство инженеров нарисовать систему заземления своего объекта по памяти, они затруднятся это сделать. Система заземления — называемая в североамериканской терминологии «системой заземления» — представляет собой целенаправленное электрическое соединение между проводящими частями установки и землей под ней. Оба термина описывают одну и ту же физическую концепцию: термин «earthing» соответствует терминологии МЭК, а «grounding» — конвенции IEEE/ANSI.

Каждая система заземления выполняет две функции, и обе они одинаково важны. Защитное заземление обеспечивает безопасность людей: когда проводник под напряжением случайно соприкасается с металлическим корпусом, путь заземления отводит ток замыкания на землю, что приводит к срабатыванию автоматического выключателя до того, как кто-либо пострадает. Признанный на международном уровне предел безопасного напряжения при прикосновении для здоровых взрослых составляет 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока при длительном контакте, как определено в стандарте IEC 60479-1. Если этот порог будет превышен, тоток, протекающий через тело человека — особенно после того, как он пройдет 30 мА — может вызвать фибрилляцию желудочков, которая является основной причиной смерти при поражении электрическим током.

Функциональное заземление, вторая задача — обеспечение правильной работы оборудования. Чувствительная электроника нуждается в стабильном эталонном напряжении. Двигатели и приводы нуждаются в пути отвода токов утечки. Системы связи нуждаются в электромагнитной совместимости. Без правильно спроектированной системы заземления эти функции ухудшаются — или вовсе выходят из строя.

Основная мысль, которая объединяет всю эту статью: выбор неподходящего типа системы заземления для конкретной установки — это не просто несамый оптимальный вариант. Это может привести к тому, что защита здания не сработает в самый ответственный момент — автоматические выключатели не сработают, корпуса оборудования останутся под напряжением, и никто об этом не узнает, пока не станет слишком поздно. Начать следует с изучения пяти типов систем, определённых международными стандартами.

Система электропитания TN C TN S TN C S TT-IT

Классификация систем заземления по МЭК — расшифровка буквенных обозначений

Каждое обозначение системы заземления — TT, TN-S, IT — состоит из двух букв в соответствии с системой наименования, определённой IEC 60364-1, международный стандарт для низковольтных электроустановок. Научитесь читать этот стандарт, и никакая схема заземления больше не вызовет у вас затруднений.

В коде есть две позиции. Каждая позиция отвечает на один вопрос:

ПисьмоПозицияЗначение
T (Терра)Во-первыхНейтраль источника питания — это непосредственно заземлённый
I (Изолированный)Во-первыхИсточником питания является изолированный от земли, либо подключен через высокое сопротивление
T (Терра)ВтороеОткрытые токопроводящие детали (корпуса оборудования) подключаются к локальный, автономный заземляющий электрод
N (Нейтральный)ВтороеОткрытые токопроводящие детали подключаются к точка заземления источника питания — как правило, нейтраль на трансформаторе

В системах TN две дополнительные буквы обозначают порядок расположения проводников нейтрали (N) и защитного заземления (PE):

  • S (Отдельно): Провода N и PE проходят по выделенным, отдельным проводникам по всей системе.
  • C (Комбинированный): N и PE используют один и тот же проводник, называемый PEN провод (защитное заземление + нулевая фаза).

Пять букв — T, I, N, C, S — в различных комбинациях образуют все конфигурации систем заземления, предусмотренные стандартами МЭК. Помните, что первая буква обозначает от источника к земле взаимосвязь, а во втором описывается заземление оборудования связь, и именно у вас находится ключ ко всей классификации.

Помните: первая буква обозначает соединение источника с землей, вторая — соединение оборудования с землей. Пять букв — T, I, N, C, S — определяют любую схему заземления.

Пять типов систем заземления

Система TN-S (раздельные нейтраль и защитное заземление)

Конфигурация TN-S является самой безопасной из семейства TN — и именно она рекомендуется для любых установок, где безопасность и электромагнитная совместимость являются приоритетными требованиями. В системе TN-S нейтраль трансформатора напрямую заземлена на источнике питания, а специальный защитный заземляющий провод проходит отдельно от нейтрального провода на всем протяжении от трансформатора до каждой отдельной нагрузки в установке.

Принцип обеспечения безопасности прост: проводник PE представляет собой специальный металлический путь с очень низким импедансом — как правило, значительно ниже 0,5 Ом — поэтому любой замыкание фазы на корпус приводит к возникновению сильного мгновенного тока замыкания. Этот ток за считанные миллисекунды вызывает срабатывание устройства защиты от перегрузки по току (MCB или MCCB), устраняя опасность до того, как кто-либо успеет прикоснуться к корпусу, находящемуся под напряжением.

Существует ещё одно, менее очевидное, но не менее важное преимущество: токи обратной нагрузки остаются на нейтральном проводнике и никогда не появляются на корпусах оборудования. Благодаря такому разделению система заземления TN-S является предпочтительным вариантом для центров обработки данных, больниц и промышленных предприятий, где электромагнитные помехи могут повлиять на точность чувствительных измерений или нарушить работу сетей связи.

Стандарт BS 7671, содержащий правила электромонтажа Великобритании, прямо требует, чтобы после разделения входящего питания на N и PE на входе в объект проводка PEN-проводника больше не появлялась внутри электроустановки потребителя. На практике в большинстве коммерческих и промышленных зданий в Великобритании и на большей части территории Европы внутри зданий используется схема TN-S.

Система TN-C (комбинированный провод PEN)

TN-C — это система, которая в значительной степени осталась в прошлом с точки зрения стандартов безопасности, и на то есть веские причины. В схеме TN-C функции нейтрали и защитного заземления объединены в один проводник PEN на всей длине цепи — от трансформатора до каждой нагрузки. Нигде нет отдельного провода PE.

Преимущество в стоимости вполне реально: на одно проводное сечение меньше на всем протяжении — значит, меньшие затраты на материалы и монтаж. Однако уровень риска весьма высок. Если этот единственный провод PEN оборвется в любой точке выше места обрыва, напряжение в каждом металлическом корпусе ниже места обрыва поднимется до напряжение на фазе — до 230 В. Любой человек, одновременно прикоснувшийся к заземлённому электроприбору и к настоящему заземлению, получит удар током, который может привести к летальному исходу, при этом устройства защиты от перегрузки по току не сработают, поскольку цепь тока замыкания на землю разорвана.

Что ещё хуже, устройства защиты от остаточного тока (УЗО) не могут работать в чистой системе TN-C. Устройство защитного отключения (УЗО) срабатывает путем сравнения токов фазы и нуля — однако при отсутствии отдельного заземляющего провода (PE) сравнивать нечего. Стандарт IEC 60364 и большинство национальных норм по электромонтажу в настоящее время запретить использование схемы TN-C внутри зданий. Вы по-прежнему можете встретить эту систему в старых распределительных сетях, однако в новых установках она была вытеснена системой TN-C-S.

Система TN-C-S (многократное защитное заземление / PME)

TN-C-S — также известная как «Protective Multiple Earthing» (PME) в Великобритании, «Multiple Earth Neutral» (MEN) в Австралии и Новой Зеландии и «Multi-Grounded Neutral» в Северной Америке — является наиболее широко распространенной системой заземления в мире. Она сочетает в себе экономичность системы TN-C на стороне питания с безопасностью системы TN-S внутри здания.

Принцип работы следующий: энергораспределительная компания подает электроэнергию по комбинированному проводу PEN от подстанции до ввода в здание. На главном распределительном щите этот провод PEN разделяется на две отдельные шины — одну для нейтрали, другую для защитного заземления. Начиная с этой точки разделения, установка функционирует как полноценная система TN-S, при этом проводники N и PE больше не соединяются. Важнейшей мерой безопасности является заземление проводника PEN в нескольких точках вдоль трассы распределения — как правило, с интервалом не более 200 метров — так что даже в случае обрыва PEN в верхней части цепи повышение напряжения на открытых металлических частях ограничивается оставшимися заземляющими соединениями.

Эта система является стандартной системой энергоснабжения жилых и коммерческих объектов на всей территории Великобритании, в большей части Европы, Австралии и во многих азиатских странах. Однако в некоторых регионах явно запрещено при использовании системы PME в соответствии со стандартом BS 7671: временные электросети на строительных площадках, в пристанях для яхт, кемпингах для автофургонов и на автозаправочных станциях. Общим фактором является разность потенциалов в грунте — в этих условиях при замыкании на PEN опасное напряжение может распространяться на обширные участки, где люди находятся в контакте с «настоящим заземлением».

Система TT (местный заземляющий электрод)

Система TT является резервным вариантом — а во многих сельских районах и единственным возможным вариантом. Как шкафы источника питания, так и шкафы потребителя заземлены независимо друг от друга, каждый через свой собственный заземляющий электрод. Металлический провод заземления (PE), идущий от питающего трансформатора к зданию, отсутствует.

Эта независимость также является основной сложностью системы TT: при замыкании фазы на корпус ток замыкания должен пройти от оборудования через локальный заземляющий электрод, через грунт, через заземляющий электрод на стороне питания и обратно к нейтрали трансформатора. Почва на этом пути не является проводником в каком-либо практическом смысле — импеданс контура замыкания на землю в системе TT обычно колеблется от от 10 Ом до более 100 Ом, в зависимости от состояния почвы и качества электродов.

При напряжении 230 В и сопротивлении 10 Ом ток замыкания составляет всего 23 А — этого явно недостаточно, чтобы вызвать срабатывание даже самого скромного автоматического выключателя на 63 А в приемлемые сроки. Именно поэтому Установка устройств защитного отключения (УЗО) является обязательной в системах TT это не является опцией. Основное уравнение безопасности имеет следующий вид:

RA × IΔn ≤ 50 В

Где RA — сопротивление заземляющего электрода, а IΔn — это номинальный остаточный срабатывающий ток УЗО. При использовании УЗО на 30 мА номинальное сопротивление заземляющего электрода теоретически может достигать 1 667 Ом, однако на практике большинство инженеров рассчитывают на 10 Ом или меньше для обеспечения надежного срабатывания в любых условиях.

Дополнительное требование: если расстояние между заземляющими электродами на стороне питания и на стороне потребителя превышает 15 метров, необходимо установить устройства защиты от перенапряжений (SPD), способные выдерживать разность потенциалов, которая может возникать между двумя электрически независимыми точками заземления в результате грозовых перенапряжений.

ИТ-система (изолированный источник или источник с импедансным заземлением)

Эта ИТ-система не предназначена для широкого использования. Она создана для одной конкретной цели: обеспечить бесперебойное электроснабжение даже в случае возникновения неисправностей.

В ИТ-конфигурации нейтраль источника либо полностью изолирована от заземления, либо подключена через высокое сопротивление, ограничивающее ток замыкания до пренебрежимо малого значения. Корпуса оборудования заземляются локально. При возникновении первого пробоя изоляции — при соприкосновении проводника под напряжением с корпусом — ток замыкания ограничивается максимум несколькими миллиамперами и протекает только через крошечную емкостную связь между проводниками системы и землей. Никакой низкоимпедансной петли, способной вызвать опасный ток, нет, поэтому автоматический выключатель не срабатывает. Система продолжает работать в нормальном режиме, и никто не получает травм.

Звучит идеально — но здесь есть одно строгое эксплуатационное требование: Устройство контроля изоляции (IMD) должно быть постоянно подключено к системе. Устройство IMD непрерывно измеряет сопротивление изоляции между всеми проводниками под напряжением и землей. При возникновении первого замыкания оно включает звуковую и визуальную сигнализацию, давая персоналу по техническому обслуживанию время на обнаружение и устранение неисправности до того, как второе замыкание на другой фазе приведет к полному короткому замыканию.

ИТ-системы используются везде, где незапланированное отключение электроэнергии может привести к катастрофическим последствиям: в операционных больниц, отделениях интенсивной терапии, подземных шахтах, на судах в море и на химических заводах с непрерывным производством. Компромисс вполне реальный: более высокая сложность проектирования, обязательное наличие оборудования для мониторинга и наличие бригады технического обслуживания, которая должна оперативно реагировать на сигналы тревоги системы IMD. Для большинства коммерческих и жилых объектов ИТ-системы не нужны, но для критически важных объектов они незаменимы.

TN-S
Наиболее безопасный вариант — разделение фаз PE и N
TN-C
Наивысший риск — только PEN
TN-C-S
PME — сочетание экономичности и безопасности
TT
Местный электрод + УЗО
ИТ
Непрерывность — 1-я неисправность: в норме

Сравнение систем заземления — бок о бок

Изучение пяти типов систем по отдельности помогает лучше понять их. А их сравнение друг с другом позволяет сформировать собственное мнение. В приведенной ниже сравнительной таблице представлены параметры, которые имеют наибольшее значение при сравнении одной системы с другой.

ПараметрTTИТTN-STN-CTN-C-S
Импеданс контура замыкания на землюВысокое (10–100+ Ом)Очень высокое (>1000 Ом при первой неисправности)Низкое (<0,5 Ом)Низкое (<0,5 Ом)Низкое (<0,5 Ом)
Требуется ли УЗО?Да — обязательноНет (вместо этого требуется IMD)Необязательно (дополнительно)Нет — УЗО неэффективныНеобязательный
Земляной электрод на объекте?ДаДаНет (питание обеспечивает заземление)НетНеобязательно (рекомендуется)
Безопасность (1 = наиболее безопасно)32 (если сохраняется IMD)15 (наименее безопасный)2
Характеристики EMCХорошоХорошоОтличноНедостаточно (токи нагрузки на PEN)Хорошо (внутреннее)
Непрерывность обслуживания при первом сбоеНет (срабатывание УЗО)Да (не срабатывает)НетНетНет
Типичное применениеЗдания в сельской местности и в отдалённых районахБольницы, шахты, кораблиКоммерческие и промышленные объекты, центры обработки данныхТолько для старых моделей — запрещено в зданияхЖилые, коммерческие

Картина остается неизменной: система TN-S является самой безопасной для общего применения, но требует наибольших затрат на проводниковый материал. Система TN-C-S обеспечивает практически такую же безопасность при меньших затратах на монтаж и стала мировым стандартом для городских и пригородных распределительных сетей. Система TT представляет собой практичное решение в случаях, когда отсутствует заземление электросети, однако её надежность полностью зависит от исправности УЗО и качества грунта. Система IT — специализированное решение, не имеющее себе равных по непрерывности обслуживания, но требующее тщательного проектирования и обслуживания. Система TN-C осталась в истории.

Заземление и защита от перенапряжений представляют собой одну систему, а не две.
Эффективность даже самой лучшей схемы заземления снижается из-за использования несертифицированных устройств защиты от перенапряжений (SPD). Убедитесь, что ваша цепь защиты является полной.
Ознакомьтесь с сертифицированными SPD

Как выбрать подходящую систему заземления

Выбор системы заземления — это не вопрос эстетики. Это процесс исключения, состоящий из трёх этапов: ответы зависят от вашего энергоснабжающего предприятия, типа здания и контрольного списка для окончательной проверки. Если выполнить эти этапы не в указанном порядке, вы рискуете выбрать систему, которую на самом деле невозможно реализовать.

Начните с того, что предлагает ваша сеть

Прежде чем что-либо выбирать, выясните, что именно ваш поставщик электроэнергии доводит до границы участка. В большинстве стран мира ответ подпадает под один из трёх следующих сценариев:

  • В городе или пригороде, с подземными или современными надземными линиями электропередачи: Эта утилита почти наверняка предоставляет TN-C-S (PME) подключение. Ваша задача состоит в том, чтобы разделить входящий кабель PEN на отдельные провода N и PE на главном распределительном щите и проложить всю внутреннюю электросеть здания по схеме TN-S — в точном соответствии с требованиями стандарта BS 7671 и большинства национальных норм европейских стран.
  • Сельские или отдалённые районы, где имеются только воздушные линии электропередачи: Энергокомпания может подавать электроэнергию без какого-либо заземления — только с помощью фазного и нулевого проводов, проложенных по столбам. В этом случае, TT — ваш единственный вариант. Необходимо установить локальный заземляющий электрод, рассчитать его размеры с учетом грунтовых условий на объекте и обеспечить защиту каждой цепи с помощью соответствующим образом согласованных устройств защитного отключения (УЗО).
  • Крупный промышленный объект с собственным трансформатором: Вы управляете источником. Разработайте всю систему следующим образом: TN-S от вторичной обмотки трансформатора, что обеспечит вам максимально возможный уровень безопасности и ЭМС без зависимости от методов заземления, применяемых энергоснабжающими организациями.

Если стандартная схема энергоснабжения в вашей стране отличается от приведенных выше моделей, принцип остается прежним: энергокомпания устанавливает граничные условия, а проект вашей системы работает в их рамках.

Подберите систему в соответствии с типом вашего объекта

Как только вы определите, что обеспечивает энергосистема, подберите систему заземления с учетом реальных потребностей здания. Различные типы объектов предъявляют принципиально разные требования к безопасности, бесперебойности электроснабжения и электромагнитной совместимости.

Тип объектаРекомендуемые системные требованияПочему
Односемейный домTN-C-S (PME)Экономичное и надлежащее обеспечение безопасности за счет установки дополнительных устройств защитного отключения (УЗО) в цепях розеток
Многоквартирный домTN-C-S с распределительной сетью типа TN-SPME на главном впуске, стояки TN-S к каждому блоку
Офисное помещение коммерческого назначенияTN-S (от разветвления PME)ИТ-оборудование, серверные помещения и структурированные кабельные сети требуют надежной защиты от электромагнитных помех — система TN-S обеспечивает такую защиту
Промышленный объектTN-SБольшие токи короткого замыкания, возникающие в нагрузках двигателей, должны мгновенно гаситься; частотно-регулируемые приводы (VSD) и программируемые логические контроллеры (PLC) должны обеспечивать электромагнитную совместимость
БольницаИТ (операционные, отделение интенсивной терапии) + TN-S (общие зоны)Цепи систем жизнеобеспечения ни в коем случае не должны срабатывать при первом же сбое; в общественных зонах применяются стандартные меры безопасности по схеме TN-S
Центр обработки данныхTN-S по всей длинеТоки утечки в блоках питания серверов суммируются — в сетях типа TN-C-S или TT это может привести к ложным срабатываниям УЗО
Удаленная насосная станция / телекоммуникационная вышкаTTОтсутствует заземление сети; единственной приемлемой конфигурацией является использование локального электрода в сочетании с УЗО
Зарядная станция для электромобилей / пристань для яхт / автозаправочная станцияTTВ соответствии со стандартом BS 7671 в этих местах категорически запрещено использование системы PME — разность потенциалов в грунте создает риск получения электрического удара при перемещении между объектами

Эта таблица не является жестким ограничением — на крупных объектах часто используются смешанные системы. Главное правило заключается в том, что каждая система должна быть электрически замкнутой в пределах своей зоны, и ни одна цепь не должна охватывать две разные конфигурации заземления.

Проверьте свой выбор — практический контрольный список

Спецификация составлена. Прежде чем приступить к её реализации, выполните следующие шесть проверок:

  1. ✓ Соответствует ли тип энергоснабжения на границе участка требованиям указанной вами системы?
  2. Только системы TT: Проверено ли сопротивление заземляющего электрода (RA × IΔn ≤ 50 В), и проводится ли измерение в самое сухое время года, а не после дождя?
  3. Только системы TN-C-S: Чётко ли обозначена точка разветвления PEN, при этом шины N и PE постоянно разъединены и не происходит их повторного соединения ниже по цепи?
  4. Только ИТ-системы: Указано ли использование устройства IMD с звуковой и визуальной сигнализацией, и существует ли задокументированная процедура реагирования на сигнал первой неисправности?
  5. ✓ Указано ли в технических условиях необходимость проверки непрерывности провода заземления между каждым распределительным щитом и каждой конечной цепью?
  6. ✓ Если в здании имеется какое-либо ИТ-оборудование, средства связи или чувствительное электронное оборудование, является ли внутренняя распределительная сеть фактически типа TN-S (с разделением N и PE за пределами главного ввода)?
Проверка перед установкой
Тип подачи на границе объекта соответствует указанной системе
TT: Сопротивление заземляющего электрода, измеренное в самых сухих условиях (RA × IΔn ≤ 50 В)
TN-C-S: Определена точка разветвления PEN, N и PE окончательно разъединены
ИТ: IMD с задокументированной процедурой реагирования на первую неисправность
Проверка целостности провода из полиэтилена для каждого распределительного щита и конечной цепи
Зоны с чувствительным оборудованием, в которых подтверждено эффективное применение схемы TN-S (раздельные провода N и PE)

Проектирование системы заземления — основные практические аспекты

Руководство по классификации поможет вам определиться с выбором системы. Руководство по проектированию подскажет, будет ли она на самом деле работать. На реальную эффективность системы заземления влияют три фактора, и ни один из них невозможно определить на основании только одного документа по стандартам.

Удельное сопротивление грунта и проектирование заземляющих электродов

Грунт под зданием не является однородным проводником. Его удельное сопротивление — измеряемое в ом-метрах (Ом·м) — варьируется на несколько порядков в зависимости от состава грунта и степени его увлажненности.

Тип почвыТипичное удельное сопротивление (Ом·м)
Влажная глина, садовая почва, суглинок5–100
Песчаная глина, влажный гравий100–500
Мел100–300
Сухой песок, латерит500–2 000
Каменистая почва1 500–3 000
Известняк1 000–5 000
Гранит, песчаник1 500–10 000+

Эти цифры не носят чисто теоретический характер. Для объекта с сухой песчаной почвой, сопротивление которой составляет 1 000 Ом·м, потребуется система заземления примерно в сто раз больше чем сопротивление, измеренное во влажной глине на уровне 10 Ом·м — при одинаковом номинальном сопротивлении объекта. Всегда проводите измерения на месте с использованием четырехточечного метода Веннера и всегда проектируйте с учетом самых сухих сезонных условий. Удельное сопротивление грунта на глубине 1 метра может варьироваться в три к одному между влажной зимой и засушливым летом.

Для одиночного вертикального заземляющего стержня, вбитого в однородный грунт, сопротивление составляет:

R = (ρ / 2πL) × [ln(8L/d) − 1]

Где ρ — удельное сопротивление грунта (Ом·м), L — длина стержня (м), а d — диаметр стержня (м). Эта формула позволяет понять, как сэкономить деньги: На улучшение сопротивления влияет в первую очередь глубина, а не диаметр. Удвоение диаметра стержня изменяет сопротивление максимум на несколько процентов. Удвоение глубины забивки может снизить сопротивление почти вдвое. Если одного стержня недостаточно, добавьте ещё — но расположите их на расстоянии не менее одной длины стержня друг от друга. Если сблизить их, их “зоны сопротивления” будут пересекаться, в результате чего второй стержень станет гораздо менее эффективным, чем первый.

R = (ρ / 2πL) × [ln(8L/d) − 1]
Глубина снижает сопротивление. Диаметр практически не влияет на показания стрелки.
Правило расстояния: расстояние не менее длины одного стержня
Сезонная вариация: 3:1 (сухой период по сравнению с влажным)

Стандарты, испытания и проверка

Схема заземления, которая выглядит правильной на бумаге, но не работает в реальных условиях, не является правильной. Тестирование позволяет завершить цикл.

Основные стандарты, которые следует иметь под рукой: МЭК 60364 серия для низковольтных установок, Стандарт IEEE 80 при проектировании заземления подстанций среднего напряжения, BS 7430 для получения практических рекомендаций по монтажу заземления, а также МЭК 62305 в отношении требований к заземлению систем молниезащиты.

Основным методом испытаний является метод падения потенциала (трехточечный). Токовый зонд вбивается в грунт на расстоянии, составляющем не менее пяти диагоналей испытуемой системы заземления. Потенциальный зонд размещается между токовым зондом и электродом. Показания снимаются, когда потенциальный зонд находится в средней точке, затем его смещают на расстояние ±10%; если все три показания совпадают в пределах узкого допуска, среднее значение и будет сопротивлением электрода. Если они расходятся, токовый зонд находится слишком близко — увеличьте расстояние и повторите измерение.

Для однородной почвы Правило 62% Предлагается следующий способ: разместите потенциальный зонд на расстоянии 62% от тестируемого электрода до токового зонда, а не на расстоянии 50%. При расстоянии ровно 62% зонд располагается в точке с истинным нулевым потенциалом, что позволяет получить правильное показание с первой попытки.

Целевые значения сопротивления зависят от конкретного применения, а не от какого-то универсального показателя: ≤ 1 Ом для крупных подстанций и промышленных объектов, ≤ 5 Ом для коммерческих зданий, а также ≤ 10 Ом для систем молниезащиты. Если на объекте известны сезонные колебания, повторите испытания через шесть месяцев после ввода в эксплуатацию, чтобы зафиксировать противоположную экстремальную ситуацию.

Три метода испытаний
1
Падение потенциала (трехточечное)
Стандартный метод; величина тока в зонде должна быть ≥ 5× диагонали системы. Произвести измерения в средней точке, а затем в точках ±10% для проверки.
2
Правило 62% (однородный грунт)
Потенциальный зонд на расстоянии 62% от электрода до токового зонда. Правильное показание с первой попытки для однородного грунта.
3
Метод крепления зажимами
Измеряет только сопротивление контура, а не фактическое сопротивление электрода. Полезно для систем с соединенными электродами; результаты следует проверять с помощью измерения падения потенциала.

Заземление и защита от перенапряжений — упускаемый из виду взаимосвязь

Устройство защиты от перенапряжений, установленное на плохо заземлённой установке, — это дорогостоящая «декорация». Устройства защиты от перенапряжений (SPD) отводят энергию импульсных перенапряжений — вызванных молнией или коммутационными событиями — в землю. Каждый ом сопротивления в цепи заземления приводит к дополнительному падению напряжения на клеммах оборудования. Для импульса напряжения длительностью 8/20 мкс каждый дополнительный метр заземняющего провода приводит к увеличению падения напряжения примерно на 1 кВ индуктивного падения напряжения на килоампер импульсного тока. Импульс тока силой 10 кА, проходящий по заземляющему проводу длиной 3 метра, может увеличить напряжение, которое устройство защиты от перенапряжений (SPD) должно было ограничить, на 30 кВ — и именно это напряжение фактически попадает на ваше оборудование.

Тип системы заземления напрямую влияет на требования к устройствам защиты от перенапряжений (SPD). В системе TT, где расстояние между заземляющими электродами на стороне питания и на стороне потребителя превышает 15 метров, устройства SPD обязательны для установки с обеих сторон системы, чтобы предотвратить возникновение дуги в результате разности потенциалов, вызванной ударом молнии. Даже в системах типа TN, если дополнительный локальный заземляющий электрод установлен на расстоянии более 15 метров от главного электрода, устройство защиты от перенапряжений должно соединять эти две точки заземления.

Практический вывод: проектирование системы заземления и определение требований к защите от перенапряжений должны осуществляться на одном этапе проектирования, а не последовательно. Эти две системы электрически связаны между собой, и их рабочие характеристики неразрывно связаны. При выборе устройств защиты от перенапряжений (SPD) инженеры должны убедиться, что устройства имеют признанную независимую сертификацию, охватывающую как безопасность продукции, так и ее рабочие характеристики в соответствии со стандартами IEC/EN 61643 — это гарантирует, что цепь защиты от заземляющего электрода до клеммы оборудования останется неповрежденной в условиях неисправности. Для объектов, требующих сертифицированных компонентов защиты от перенапряжений с полным охватом сертификатов TÜV, CB и CE по всему ассортименту устройств защиты от перенапряжений (SPD), компания LSP предоставляет инженерную поддержку и документацию через свою техническую команду по адресу lsp.global.

Сертифицированная защита от перенапряжений для вашей системы заземления
Устройства SPD, полностью сертифицированные по стандартам TÜV, CB и CE. 5-летняя гарантия. Техническая поддержка для проверки цепи защиты — от заземляющего электрода до клеммы оборудования.
Обратитесь к инженеру
Содержание

Получить расценки

Связанная публикация

Получите расценки сейчас

Расширьте возможности продаж и максимально увеличьте рыночный потенциал с LSP