8.3. Класифікація електричних мереж за типом заземлення
Тип заземлення системи – показник, який характеризує будову нейтрального провідника (N-провідника) або провідника середньої точки (М-провідника для електричних кіл постійного струму) і з’єднання землею струмовідних частин джерела живлення та відкритих провідних частин в електроустановках напругою до 1 кВ.
Провідники електричної мережі позначаються наступним чином:
– L-провідник – лінійний (фазний) провідник (для трифазної мережі L1, L2, L3) – визначення приведено раніше в параграфі 3.9;
– N-провідник – нейтральний провідник (інколи застосовується застарілий термін "нульовий робочий провідник") – визначення приведено раніше в параграфі 3.9;
– М-провідник – провідник середньої точки (системи постійного струму) – провідник в електроустановках напругою до 1 кВ, електрично з’єднаний із середньою точкою джерела живлення і який використовується для розподілення електричної енергії. Умовне позначення N-провідника (М-провідника) на електричних схемах приведено на рис. 8.9;
Рис. 8.9 – Позначення N-провідника (М-провідника) на електричних схемах
– PE-провідник ("protective earthing" – захисне заземлення) – захисний провідник (інколи застосовується застарілий термін "нульовий захисний провідник") – провідник в електроустановках напругою до 1 кВ, призначений для захисту людини від ураження електричним струмом. Умовне позначення РЕ-провідника на електричних схемах приведено на рис. 8.10;
Рис. 8.10 – Позначення РЕ-провідника на електричних схемах
– PEN-провідник – провідник в електроустановках напругою до 1 кВ, який поєднує в собі функції захисного (РЕ-) та нейтрального (N-) провідників. Умовне позначення РЕN-провідника на електричних схемах приведено на рис. 8.11.
Рис. 8.11 – Позначення РЕN-провідника на електричних схемах
Відповідно до національного стандарту ДСТУ ІЕС 60173 застосовується наступне колірне позначення провідників трифазної мережі: N-провідник – блакитний колір, PE-провідник – жовтий колір із зеленою подовжньою смугою (один колір повинен покрити не менше 30 % поверхні жили, інший колір – решту поверхні), PEN-провідник – блакитний колір із подовжніми смугами жовтого і зеленого кольорів. Для позначення лінійних (фазних) провідників L1, L2, L3 рекомендується застосовувати чорний або коричневий кольори (для відрізнення третього лінійного (фазного) провідника інколи застосовують його позначення чорним кольором із подовжньою смугою білого кольору шириною не більше 5 % поверхні провідника). Кольори червоний, зелений, жовтий, сірий, білий застосовувати для позначення лінійних (фазних) провідників не рекомендується.
В Україні прийнято європейські позначення типу заземлення системи: TN, TN-S, TN-C, TN-C-S, TT, IT.
Літерні позначення типу заземлення розшифровуються наступним чином.
Перша літера – характер заземлення джерела живлення. Позначається літерами англійського алфавіту "Т" або "І". Літера "Т" (від англійського слова "terra" – земля) означає безпосереднє приєднання однієї точки струмовідних частин джерела живлення до заземлювального пристрою. У трифазних мережах такою точкою, як правило, є нейтраль джерела живлення (якщо нейтраль не доступна, то заземлюють фазний провідник). Літера "І" (від англійського слова "isolated" – ізольований) означає, що усі струмовідні частини джерела живлення ізольовано від землі або одну точку заземлено через великий опір (наприклад, через опір приладів контролю ізоляції).
Друга літера – характер заземлення відкритих провідних частин електроустановки. Позначається літерами англійського алфавіту "N" або "Т". Літера "N" (від англійського слова "neutral" – нейтраль) означає безпосередній зв’язок відкритих провідних частин електроустановки з точкою заземлення джерела живлення. Літера "Т" (від англійського слова "terra" – земля) означає безпосередній зв’язок відкритих провідних частин із землею незалежно від характеру зв’язку джерела живлення із землею.
Третя-четверта літери – застосовуються в системі TN та позначають будову нейтрального N- і захисного РЕ-провідників. Позначається літерами англійського алфавіту "S" або "C". Літера "S" (від англійського слова "separate" – розділяти) означає, що функції N- і РЕ- провідників виконують окремі провідники. Літера "С" (від англійського слова "combine" – об’єднувати) означає, що функції N- і РЕ- провідників виконує один РЕN-провідник.
Система TN – система, в якій мережа живлення має глухе заземлення однієї точки струмовідних частин джерела живлення, а електроприймачі і відкриті провідні частини електроустановки приєднуються до цієї точки за допомогою відповідно N- або М- і захисного РЕ- провідників. Мережа живлення системи TN також називається "мережа із глухозаземленою нейтраллю".
Система TN-S – система TN, в якій N- або M- і РЕ- провідники розділено по всій мережі. Приклад системи TN-S в електроустановках трифазного струму при з’єднанні обмоток джерела "зіркою" подано на рис. 8.12.
Рис. 8.12 – Система TN-S в електроустановках трифазного струму при з’єднанні обмоток джерела "зіркою"
1 – заземлювач джерела живлення; 2 – відкриті провідні частини
Система TN-C – система TN, в якій N- або M- і РЕ- провідники поєднано по всій мережі. Приклад системи TN-С в електроустановках трифазного струму при з’єднанні обмоток джерела "зіркою" подано на рис. 8.13.
Рис. 8.13 – Система TN-С в електроустановках трифазного струму при з’єднанні обмоток джерела "зіркою"
1 – заземлювач джерела живлення; 2 – відкриті провідні частини
Система TN-C-S – система TN, в якій N- або M- і РЕ- провідники поєднано в одному провіднику в частині мережі, починаючи від джерела живлення. Приклад системи TN-С-S в електроустановках трифазного струму при з’єднанні обмоток джерела "зіркою" подано на рис. 8.14.
Рис. 8.14 – Система TN-С-S в електроустановках трифазного струму при з’єднанні обмоток джерела "зіркою"
1 – заземлювач джерела живлення; 2 – відкриті провідні частини
Система TT – система, одну точку струмовідних частин джерела живлення якої заземлено, а відкриті провідні частини електроустановки приєднано до РЕ-провідника, з’єднаного із заземлювачем, електрично незалежним від заземлювача, до якого приєднано точку струмовідних частин джерела живлення. Приклад системи TT в електроустановках трифазного струму при з’єднанні обмоток джерела "зіркою" подано на рис. 8.15.
Рис. 8.15 – Система TT в електроустановках трифазного струму при з’єднанні обмоток джерела "зіркою"
1 – заземлювач джерела живлення; 2 – відкриті провідні частини; 3 – заземлювач відкритих провідних частин; 4 – захисний заземлювальний провідник
Система IT – система, в якій мережу живлення ізольовано від землі чи заземлено через прилади або (і) пристрої, що мають великий опір, а відкриті провідні частини електроустановки приєднано до заземленого РЕ-провідника. Мережа живлення системи ІT також називається "мережа з ізольованою нейтраллю". Приклад системи IT в електроустановках трифазного струму приведено на рис. 8.16.
Рис. 8.16 – Система IT в електроустановках трифазного струму
1 – відкриті провідні частини; 2 – заземлювач відкритих провідних частин; 3 – захисний заземлювальний провідник
До 2006 року ПУЕ застосовувалося поняття "занулення". Занулення – навмисне електричне з’єднання частин електроустановки, які нормально не знаходяться під напругою, з нейтральним провідником трифазної чотирипровідної мережі з глухозаземленою нейтраллю. У сучасному розумінні занулення еквівалентне системі TN-C-S.