Визначення системи заземлення на невідомій установці — TN-S, TN-C-S, TT чи IT?

Гід із §411 заземлення пояснює, що являють собою п'ять систем заземлення (TN-S, TN-C, TN-C-S, TT, IT) і чим вони відрізняються. Ця стаття присвячена питанню, яке передує цьому на практиці: як встановити на наявній, недокументованій установці, з якою системою ви фактично маєте справу — наприклад, у старій промисловій будівлі, орендованому приміщенні без виконавчих креслень чи на сільськогосподарському об'єкті, який перебудовувався роками.

Чому цей крок не можна пропускати

Система заземлення напряму визначає, який захисний захід діє і як його слід оцінювати: вимірювання повного опору петлі (див. гід із вимірювання повного опору петлі (Zs)) має сенс у системі TN, але означає щось зовсім інше в системі TT (там визначальним фактором є опір власного заземлювального електрода об'єкта, див. гід із вимірювання опору заземлення). ПЗВ у системі TT не є опціональним, а обов'язковим. Без попереднього встановлення системи жодне наступне вимірювання не може бути коректно інтерпретоване.

Крок 1 — Оглянути ввід живлення та порахувати кількість жил

Порахуйте кількість жил, що входять у щиток обліку від мережевого оператора:

• Чотири жили при трифазному вводі (три фази + PEN), або дві жили при однофазному вводі (фаза + PEN) вказує на подачу TN-C, яка розділяється на окремі N і PE в щитку обліку — це TN-C-S (у Нідерландах часто називається PME), безумовно найпоширеніша система в нідерландських будинках і багатьох невеликих комерційних будівлях.
• П'ять жил при трифазному вводі (три фази + окрема N + окрема PE), або три жили при однофазному вводі (фаза + окрема N + окрема PE) вказує на TN-S від джерела — частіше трапляється в новіших промислових установках чи будівлях із власним трансформатором середньої напруги.
• Якщо прямий підвід PEN/PE від мережевого оператора повністю відсутній, а натомість є власний заземлювальний електрод біля будівлі (заземлювальний стрижень, фундаментний заземлювач), не пов'язаний із наданим заземленням — це вказує на TT.

Крок 2 — Знайти точку розділення PEN на N і PE

В установці TN-C-S десь до або в щитку обліку є точка, де провідник PEN розділяється на окрему шину N та окрему шину PE (головний заземлювальний затискач). Ця точка розділення зазвичай добре впізнавана: товща вхідна жила, підключена як до шини нейтралі, так і до шини заземлення. Якщо таку точку розділення не вдається знайти і N та PE йдуть повністю окремо від джерела, це вказує на TN-S.

Крок 3 — Вимірювання між N і PE (за сумніву)

За сумніву — наприклад, коли щиток обліку розведений незрозуміло — вимірювання між шиною N і шиною PE, у точці після точки розділення та за нормального навантаження установки, дає додаткову вказівку:

• Незначна, стабільна напруга між N і PE за нормального навантаження узгоджується з коректно розділеною системою TN-S/TN-C-S після точки розділення.
• Помітна напруга між N і PE після точки розділення, що змінюється разом із навантаженням, вказує на несправність (наприклад, друге, ненавмисне з'єднання між N і PE далі в установці) — це не вказівка на тип системи, а сама по собі підстава для відбракування.

Зверніть увагу: це вимірювання N-PE підтверджує лише те, що розділення після точки розділення не порушено — воно не замінює фактичне визначення типу системи через ввід живлення (крок 1) і не є заміною вимірювання повного опору петлі чи опору заземлення.

Крок 4 — Розпізнавання системи IT

Система IT зазвичай присутня не випадково — вона свідомо застосовується в конкретних середовищах (операційні, промислові безперервні процеси). Ознаки для розпізнавання:

• Реле контролю ізоляції (IMD) у головному розподільному щиті, часто з власною аварійною індикацією (див. гід із системи IT).
• Відсутність прямого, низькоомного з'єднання між одним з активних провідників і землею біля джерела установки.
• Функція будівлі, що робить застосування IT ймовірним (операційна, лабораторія з безперервним процесом, промислова установка, де неочікуване відключення за першої несправності неприйнятне).

Практична значущість

Під час інспекції за NEN 3140 чи розширення наявної, (частково) не задокументованої установки система заземлення повинна бути встановлена як найперший крок — до того, як вимірюється та оцінюється повний опір петлі, опір заземлювального електрода чи час спрацювання ПЗВ. Вимірювання, виконане технічно коректно, але оцінене за неправильними граничними значеннями (тому що систему було неправильно припущено), призводить до неправильного висновку про безпеку установки.

Часті помилки

1. Припущення, що кожна нідерландська житлова установка — TN-C-S без перевірки цього — TT трапляється частіше, ніж очікується, особливо в старих, сільських чи сільськогосподарських установках.
2. Фактична відсутність пошуку точки розділення PEN на N/PE та висновок про застосовну систему лише на основі припущення про кількість жил.
3. Виконання й оцінка вимірювання повного опору петлі, наче це система TN, тоді як установка насправді є TT — з повністю неправильною інтерпретацією виміряного значення як наслідок.
4. Пропуск системи IT через відсутність видимої несправності заземлення — система IT якраз спроєктована так, щоб не стати одразу видимою за першої несправності, через що розпізнавання IMD стає тим важливішим.

Пов'язані матеріали

• §411 — Захисне заземлення (PE) та п'ять систем заземлення
• Обрив провідника PEN у TN-C-S
• Система IT та виявлення першої несправності (IMD)
• Вимірювання опору заземлення
• Вимірювання повного опору петлі (Zs)