Система TT — чому власний заземлювальний електрод робить ПЗВ обов'язковим

Гід із захисного заземлення (§411) вже коротко згадує систему TT в порівняльній таблиці систем заземлення: заземлювальний електрод, локальний для установки, незалежний від заземлення живильної мережі. Ця стаття глибше розглядає, чому саме ця відмінність — власний електрод замість з'єднання PEN або PE з мережею — змінює всю стратегію захисту при пошкодженні для установки.

Що таке система TT

У системі TT одна точка живлення (як правило, нейтраль на трансформаторі мережі) заземлена безпосередньо, а частини установки, які можуть опинитися під напругою при пошкодженні («відкриті провідні частини»), заземлені через власний заземлювальний електрод, незалежний від заземлення мережі живлення — наприклад, заземлювальний стрижень або кільцевий електрод біля будівлі чи самої установки.

Чому звичайний апарат надструму тут недостатній

У системі TN струм замикання на землю повертається до джерела через металеве з'єднання PE або PEN, що дає низький повний опір контуру — достатньо низький, щоб запобіжник чи автоматичний вимикач спрацював у потрібний час (див. гід про вимірювання повного опору контуру). Однак у системі TT струм замикання повертається через заземлювальний електрод установки, через ґрунт, назад до заземлення мережі — шлях зі значно вищим і менш передбачуваним опором (зазвичай від десятків до кількох сотень ом, залежно від типу ґрунту та виконання електрода). Цей високий опір контуру часто обмежує струм замикання значенням, за якого звичайний апарат надструму не спрацьовує, або спрацьовує не в потрібний час. З цієї причини §411.5 приписує ПЗВ як стандартне рішення для захисту при пошкодженні в системі TT.

Розрахункове правило: RA × IΔn ≤ 50В

Перевірка того, чи забезпечує опір заземлювального електрода в поєднанні з обраною чутливістю ПЗВ достатній захист, виконується за формулою:

$$R_A \times I_{\Delta n} \le U_L$$

де RA — опір заземлювального електрода плюс захисного провідника до відкритих провідних частин (в омах), IΔn — номінальний відключаючий диференційний струм ПЗВ, а UL — умовна гранична величина напруги дотику (як правило, 50В для сухих звичайних умов — див. гід про напругу дотику та межі UL).

Практичний приклад: при 30 мА ПЗВ достатньо опору заземлювального електрода приблизно до 1666 Ом (50В ÷ 0,03А) — запас, який покриває практично будь-який практичний заземлювальний електрод. За менш чутливого ПЗВ, наприклад 300 мА, яке іноді застосовується вище в установці для селективності чи протипожежного захисту, допустиме RA значно нижче (приблизно 166 Ом) — що робить фактичний опір заземлювального електрода значущим вимірюванням, а не формальністю.

Де система TT трапляється частіше, ніж очікується

• Теплиці та сільськогосподарські підприємства: зовнішня установка, наприклад, PV-інверторів часто живиться від PME (TN-C-S) або виконана як система TT, залежно від того, що пропонує мережева компанія, і наскільки надійне з'єднання PEN у цьому місці.
• Будмайданчики та тимчасові установки: там, де неможливо гарантувати надійне з'єднання PEN, звичним рішенням є конфігурація TT з власним заземлювальним електродом та ПЗВ (див. також [гід про будівельні майданчики (§704)](/guides/nen-1010/704-bouwplaatsen)).
• Об'єкти без гарантованої безперервності PEN: скрізь, де мережева компанія не надає гарантованого з'єднання PEN, TT з власним заземлювальним електродом є альтернативою.

Практична значущість

Під час здачі чи інспекції установки TT недостатньо перевірити лише наявність ПЗВ — потрібно виміряти фактичний опір заземлювального електрода (див. гіди про вимірювання опору заземлення та метод струмових кліщів) і звірити його з вимогою RA × IΔn ≤ 50В для фактично встановленої чутливості ПЗВ. ПЗВ, яке присутнє, але чия чутливість не відповідає виміряному RA, не забезпечує передбачений захист.

Часті помилки

1. Покладання захисту при пошкодженні в установці TT лише на автоматичний вимикач чи запобіжник, як у системі TN — опір контуру через ґрунт, як правило, надто високий, щоб це спрацювало в потрібний час.
2. Відсутність вимірювання опору заземлювального електрода і перевірка лише наявності ПЗВ — без такого вимірювання неможливо встановити, чи справді виконується RA × IΔn ≤ 50В.
3. Змішування установки TT та установки TN-C-S на одному об'єкті — наприклад, підключення відкритих провідних частин одночасно до PEN та до власного заземлювального електрода, що дає незрозумілу і потенційно небезпечну змішану систему.
4. Застосування менш чутливого ПЗВ (100 мА/300 мА) без перевірки того, що виміряне RA достатньо низьке для цього конкретного IΔn — розрахункове правило зміщується разом із чутливістю ПЗВ.

Пов'язані матеріали

• §411 — Захисне заземлення (PE)
• Система IT та виявлення першого замикання (IMD)
• Напруга дотику та межі UL
• Вимірювання опору заземлення — метод струмових кліщів