Найважливішою частиною проектування, монтажу та подальшої експлуатації обладнання і електроустановок є правильно виконана система заземлення. Залежно від використовуваних заземлюючих конструкцій, заземлення може бути природним і штучним.
Природні заземлювачі представлені всілякими металевими предметами, які постійно перебувають в землі. До них відноситься арматура, труби, палі та інші конструкції, здатні проводити струм. Але електричний опір і інші параметри, властиві цим предметам, неможливо точно проконтролювати, і спрогнозувати. Тому з таким заземленням можна нормально експлуатувати будь-яке електроустаткування. Нормативними документами передбачається тільки штучне заземлення з використанням спеціальних заземлюючих пристроїв.
Класифікація систем заземлення Залежно від схем електричних мереж та інших умов експлуатації, застосовуються системи заземлення TN-S, TNC-S, TNC, TT, IT, що позначаються відповідно до міжнародної класифікації. Перший символ вказує на параметри заземлення джерела живлення, а другий буквений символ відповідає параметрам заземлення відкритих частин електроустановок.
Буквені позначення розшифровуються таким чином: Т (terre - земля) - означає заземлення, N (neuter - нейтраль) - з'єднання з нейтраллю джерела або занулення, I (isole) відповідає ізоляції. Нульові провідники в Гості мають такі позначення: N - є нульовим робочим проводом, РЕ - нульовим захисним провідником, PEN - поєднаним нульовим робочим та захисним проводом заземлення. Система заземлення TN-C
Заземлення TN відноситься до систем з глухозаземленою нейтраллю. Однією з його різновидів є заземлювальна система TN-C. У ній поєднуються функціональний і захисний нульові провідники. Класичний варіант представлений традиційної чьотирьох схемою, в якій є три фазних і один нульовий провід. В якості основної шини заземлення використовується глухозаземленою нейтраллю, соединяемая з усіма струмопровідними відкритими деталями та металевими частинами, за допомогою додаткових нульових проводів.
Головним недоліком системи TN-C є втрата захисних якостей при отгоранія або обриві нульового провідника. Це призводить до появи напруги, небезпечного для життя, на всіх поверхнях корпусів пристроїв і устаткування, де відсутня ізоляція. В системі TN-C немає захисного заземлюючого провідника РЕ, тому у всіх підключених розеток заземлення також відсутня. У зв'язку з цим для всього використовуваного електрообладнання потрібно пристрій занулення - підключення деталей корпусу до нульового проводу. У разі торкання фазного проводу відкритих частин корпусу, відбудеться коротке замикання і спрацьовування автоматичного запобіжника. Швидке аварійне відключення усуває небезпеку загоряння або поразки людей електричним струмом. Категорично забороняється використовувати у ванних кімнатах додаткові контури, що зрівнюють потенціали, в разі експлуатації заземляющей системи TN-C.
Незважаючи на те що схема tn-c є найбільш простий і економічною, вона не використовується в нових будівлях. Ця система збереглася в будинках старого житлового фонта і в вуличному освітленні, де ймовірність ураження електричним струмом вкрай низька. Схема заземлення TN-S, TN-C-S Більше оптимальної, але дорогої схемою вважається заземлювальна система TN-S. Для зниження її вартості були розроблені практичні заходи, що дозволяють використовувати всі переваги даної схеми.
Суть цього способу полягає в тому, що при подачі електроенергії з підстанції, застосовується комбінований нульовий провідник PEN, що сполучається з глухозаземленою нейтраллю. На вводі в будинок він розділяється на два провідника: нульовий захисний РЕ і нульовий робочий N.
Система tn-c-s має один суттєвий недолік. При отгоранія або будь-якому іншому пошкодженні провідника PEN на ділянці від підстанції до будівлі, на дроті РЕ і деталях корпусу приладів, пов'язаних з ним, виникає небезпечна напруга. Тому однією з вимог нормативних документів щодо забезпечення безпечного використання системи TN-S, є спеціальні заходи щодо захисту проводу PEN від пошкоджень.
Схема заземлення TT
У деяких випадках, коли електроенергія подається за традиційними повітряними лініями, стає досить проблематично захистити комбінований заземлювальний провідник PEN при використанні схеми TN-C-S. Тому в таких ситуаціях застосовується система заземлення за схемою ТТ. Її суть полягає в глухому заземленні нейтралі джерела живлення, а також використанні чотирьох проводів для передачі трифазного напруги. Четвертий провідник використовується в якості функціонального нуля N.
Підключення модульно-штирьовий заземлювача здійснюється найчастіше з боку споживачів. Далі він з'єднується з усіма захисними провідниками заземлення РЕ, пов'язаними з деталями корпусів приладів і обладнання.
Схема TT застосовується порівняно недавно і вже добре зарекомендувала себе в приватних заміських будинках. У містах система ТТ застосовується на тимчасових об'єктах, наприклад, торгових точках. Подібний спосіб заземлення вимагає використання захисних пристроїв у вигляді УЗО і виконання технічних заходів по захисту від грози. Система заземлення IT
Розглянуті раніше системи з глухозаземленою нейтраллю хоча і вважаються досить надійними, проте мають істотні недоліки. Значно безпечніше і більш досконалий є схеми з нейтраллю, повністю ізольованою від землі. У деяких випадках для її заземлення застосовуються прилади і пристрої, що володіють значним опором. Подібні схеми використовуються в системі заземлення IT. Вони найкращим чином підходять для медичних установ, зберігаючи безперебійне живлення устаткування життєзабезпечення. Схеми IT добре зарекомендували себе на енергетичних і нафтопереробних підприємствах, інших об'єктах, де є складні високочутливі прилади.
Основною деталлю системи IT є ізольована нейтраль джерела I, а також контур захисного заземлення Т, встановлений на стороні споживача. Подача напруги від джерела до споживача здійснюється з використанням мінімальної кількості проводів. Крім того, виконується підключення до заземлювача всіх струмопровідних деталей, наявних на корпусах устаткування, встановленого у споживача. В системі IT немає нульового функціонального провідника N на ділянці від джерела до споживача.
Таким чином, всі системи заземлення TNC, TN-S, TNC-S, TT, IT забезпечують надійне і безпечне функціонування приладів і електрообладнання, що підключаються до споживачів. Використання цих схем виключає ураження електрострумом людей, що користуються обладнанням. Кожна система застосовується в конкретних умовах, що обов'язково враховується в процесі проектування і подальшого монтажу. За рахунок цього забезпечується гарантована безпека, збереження здоров'я і життя людей.