Определение системы заземления на неизвестной установке — TN-S, TN-C-S, TT или IT?

Гид по §411 заземлению объясняет, что представляют собой пять систем заземления (TN-S, TN-C, TN-C-S, TT, IT) и чем они отличаются. Эта статья посвящена вопросу, который предшествует этому на практике: как установить на существующей, недокументированной установке, с какой системой вы фактически имеете дело — например, в старом промышленном здании, арендованном помещении без исполнительных чертежей или на сельскохозяйственном объекте, который перестраивался годами.

Почему этот шаг нельзя пропускать

Система заземления напрямую определяет, какая защитная мера действует и как её следует оценивать: измерение полного сопротивления петли (см. гид по измерению полного сопротивления петли (Zs)) имеет смысл в системе TN, но означает нечто совершенно иное в системе TT (там определяющим фактором является сопротивление собственного заземляющего электрода объекта, см. гид по измерению сопротивления заземления). УЗО в системе TT не является опциональным, а обязательно. Без предварительного установления системы ни одно последующее измерение не может быть корректно интерпретировано.

Шаг 1 — Осмотреть ввод питания и подсчитать число жил

Подсчитайте количество жил, входящих в щиток учёта от сетевого оператора:

• Четыре жилы при трёхфазном вводе (три фазы + PEN), или две жилы при однофазном вводе (фаза + PEN) указывает на подачу TN-C, которая разделяется на отдельные N и PE в щитке учёта — это TN-C-S (в Нидерландах часто называется PME), безусловно наиболее распространённая система в нидерландских домах и многих небольших коммерческих зданиях.
• Пять жил при трёхфазном вводе (три фазы + отдельная N + отдельная PE), или три жилы при однофазном вводе (фаза + отдельная N + отдельная PE) указывает на TN-S от источника — чаще встречается в более новых промышленных установках или зданиях с собственным трансформатором среднего напряжения.
• Если прямая подача PEN/PE от сетевого оператора полностью отсутствует, а вместо этого имеется собственный заземляющий электрод у здания (заземляющий стержень, фундаментный заземлитель), не связанный с подаваемым заземлением — это указывает на TT.

Шаг 2 — Найти точку разделения PEN на N и PE

В установке TN-C-S где-то до или в щитке учёта есть точка, где проводник PEN разделяется на отдельную шину N и отдельную шину PE (главный заземляющий зажим). Эта точка разделения обычно хорошо узнаваема: более толстая входящая жила, подключённая как к шине нейтрали, так и к шине заземления. Если такую точку разделения найти не удаётся и N и PE идут полностью раздельно от источника, это указывает на TN-S.

Шаг 3 — Измерение между N и PE (при сомнении)

При сомнении — например, когда щиток учёта неразборчиво разведён — измерение между шиной N и шиной PE, в точке после точки разделения и при нормальной нагрузке установки, даёт дополнительное указание:

• Незначительное, стабильное напряжение между N и PE при нормальной нагрузке согласуется с корректно разделённой системой TN-S/TN-C-S после точки разделения.
• Заметное напряжение между N и PE после точки разделения, изменяющееся вместе с нагрузкой, указывает на неисправность (например, второе, непреднамеренное соединение между N и PE далее в установке) — это не указание на тип системы, а само по себе повод для отбраковки.

Обратите внимание: это измерение N-PE подтверждает лишь то, что разделение после точки разделения не нарушено — оно не заменяет фактическое определение типа системы через ввод питания (шаг 1) и не является заменой измерения полного сопротивления петли или сопротивления заземления.

Шаг 4 — Распознавание системы IT

Система IT обычно присутствует не случайно — она сознательно применяется в конкретных средах (операционные, промышленные непрерывные процессы). Признаки для распознавания:

• Реле контроля изоляции (IMD) в главном распределительном щите, часто с собственной аварийной индикацией (см. гид по системе IT).
• Отсутствие прямого, низкоомного соединения между одним из активных проводников и землёй у источника установки.
• Функция здания, делающая применение IT вероятным (операционная, лаборатория с непрерывным процессом, промышленная установка, где неожиданное отключение при первой неисправности недопустимо).

Практическая значимость

При инспекции по NEN 3140 или расширении существующей, (частично) не задокументированной установки система заземления должна быть установлена в качестве самого первого шага — до того, как измеряется и оценивается полное сопротивление петли, сопротивление заземляющего электрода или время срабатывания УЗО. Измерение, выполненное технически корректно, но оценённое по неверным предельным значениям (потому что система была неверно предположена), приводит к неверному выводу о безопасности установки.

Частые ошибки

1. Предположение, что каждая нидерландская жилая установка — TN-C-S без проверки этого — TT встречается чаще, чем ожидается, особенно в старых, сельских или сельскохозяйственных установках.
2. Фактическое отсутствие поиска точки разделения PEN на N/PE и вывод о применимой системе на основании одного лишь предположения о количестве жил.
3. Выполнение и оценка измерения полного сопротивления петли, как будто это система TN, тогда как установка в действительности является TT — с полностью неверной интерпретацией измеренного значения как следствие.
4. Пропуск системы IT из-за отсутствия видимой неисправности заземления — система IT как раз спроектирована так, чтобы не стать сразу видимой при первой неисправности, из-за чего распознавание IMD становится тем более важным.

Связанные материалы

• §411 — Защитное заземление (PE) и пять систем заземления
• Обрыв проводника PEN в TN-C-S
• Система IT и обнаружение первой неисправности (IMD)
• Измерение сопротивления заземления
• Измерение полного сопротивления петли (Zs)