Классификация систем заземления. (Лекция 2)

Содержание

Слайд 2

Трансформатор (от лат. transformo - преобразовывать) - это статическое электромагнитное устройство,

Трансформатор (от лат. transformo - преобразовывать) - это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно

связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) переменного тока без изменения частоты системы (напряжения) переменного тока (ГОСТ 16110-82).
Трансформатор осуществляет преобразование напряжения переменного тока и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.
Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из  ферромагнитного  магнито-мягкого материала.
Слайд 3

Трансформаторы

Трансформаторы

Слайд 4

ТМ-1000/6/0,4 ОСМ-0,16

ТМ-1000/6/0,4 ОСМ-0,16

Слайд 5

Силовые трансформаторы:

Силовые трансформаторы:

Слайд 6

Силовые трансформаторы:

Силовые трансформаторы:

Слайд 7

Генератор переменного тока (альтернатор) является электромеханическим устройством, которое преобразует механическую энергию

Генератор переменного тока (альтернатор) является электромеханическим устройством, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменно-
го тока.

Большинст-
во генераторов пере-
менного тока исполь-
зуют вращающееся
магнитное поле.
Слайд 8

Устройство генератора переменного тока

Устройство генератора переменного тока

Слайд 9

Термины и определения Нейтраль или нейтральная точка – это общая точка

Термины и определения

Нейтраль или нейтральная точка – это общая точка соединения

начала или концов обмоток генератора (или трансформатора) в звезду.
Нейтраль источника питания может быть изолированная и заземленная.
Глухозаземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству. Глухозаземленным может быть также вывод источника однофазного переменного тока или полюс источника постоянного тока в двухпроводных сетях, а также средняя точка в трехпроводных сетях постоянного тока.
Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.
Слайд 10

Проводящая часть - часть, которая может проводить электрический ток. Токоведущая часть


Проводящая часть - часть, которая может проводить электрический ток.
Токоведущая часть

- проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (но не PEN-проводник).
Открытая проводящая часть - доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.
Сторонняя проводящая часть - проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.
Слайд 11

Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями,

Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями,

находящимися под напряжением.
Косвенное прикосновение - электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.
Защита от прямого прикосновения - защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Защита при косвенном прикосновении - защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции.
Термин «повреждение изоляции» следует понимать как единственное повреждение изоляции.
Слайд 12

Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей,

Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей,

находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.
Искусственный заземлитель - заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.
Естественный заземлитель - сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.
Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.
Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Слайд 13

Зона нулевого потенциала (относительная земля) - часть земли, находящаяся вне зоны


Зона нулевого потенциала (относительная земля) - часть земли, находящаяся вне зоны

влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.
Зона растекания (локальная земля) - зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала.
Термин «земля» следует понимать как: «земля в зоне растекания».
Замыкание на землю - случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.
Слайд 14

Напряжение на заземляющем устройстве - напряжение, возникающее при стекании тока с

Напряжение на заземляющем устройстве - напряжение, возникающее при стекании тока с

заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.
Напряжение прикосновения - напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.
Ожидаемое напряжение прикосновения - напряжение между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, когда человек или животное их не касается.
Напряжение шага - напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека.
Слайд 15

Сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току,


Сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току,

стекающему с заземлителя в землю.
Эквивалентное удельное сопротивление земли с неоднородной структурой - удельное электрическое сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.
Термин «удельное сопротивление», для земли с неоднородной структурой, следует понимать как: «эквивалентное удельное сопротивление».
Слайд 16

Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования

Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования

с заземляющим устройством.
Защитное заземление - заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
Рабочее (функциональное) заземление - заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).
Защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ - преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.
Слайд 17

Уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их

Уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их

потенциалов.
Защитное уравнивание потенциалов - уравнивание потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.
Термин «уравнивание потенциалов», следует понимать как защитное уравнивание потенциалов.
Выравнивание потенциалов - снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли.
Слайд 18

Защитный (РЕ) проводник - проводник, предназначенный для целей электробезопасности. Защитный заземляющий


Защитный (РЕ) проводник - проводник, предназначенный для целей электробезопасности.
Защитный заземляющий проводник

- защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.
Защитный проводник системы уравнивания потенциалов - защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов.
Нулевой защитный проводник - защитный проводник в электроустановках до 1кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.
Слайд 19

Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) - проводник в электроустановках до 1


Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) - проводник в электроустановках до 1

кВ, предназначенный для питания электроприемников и соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.
Совмещенные нулевой защитный и нулевой рабочий (PEN) проводники - проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающие функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.
Слайд 20

Главная заземляющая шина - шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до

Главная заземляющая шина - шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до

1 кВ и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов.
Защитное автоматическое отключение питания – автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое в целях электробезопасности.
Термин «автоматическое отключение питания», следует понимать как защитное автоматическое отключение питания.
Слайд 21

Основная изоляция - изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту

Основная изоляция - изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту

от прямого прикосновения.
Дополнительная изоляция - независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении.
Двойная изоляция - изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляций.
Усиленная изоляция - изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.
Слайд 22

Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) - напряжение, не превышающее 50 В переменного

Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) - напряжение, не превышающее 50 В переменного

и 120 В постоянного тока.
Разделительный трансформатор - трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей.
Безопасный разделительный трансформатор - разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением.
Слайд 23

Защитный экран - проводящий экран, предназначенный для отделения электрической цепи и/или

Защитный экран - проводящий экран, предназначенный для отделения электрической цепи и/или

проводников от токоведущих частей других цепей.
Защитное электрическое разделение цепей - отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ с помощью: двойной изоляции; основной изоляции и защитного экрана; усиленной изоляции.
Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки - помещения, зоны, площадки, в которых (на которых) защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен и в которых отсутствуют заземленные проводящие части.
Слайд 24

Системы заземления Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на: - электроустановки

Системы заземления

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:
- электроустановки напряжением выше

1 кВ в сетях с глухозаземленной или эффективно заземленной нейтралью;
- электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;
- электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью;
- электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.
Слайд 25

Существуют следующие системы заземления: система TN, TN-С, TN-S, TN-C-S, IT, ТТ.

Существуют следующие системы заземления: система TN, TN-С, TN-S, TN-C-S, IT, ТТ.
Первая

буква обозначает - состояние нейтрали источника питания относительно земли:
Т - заземленная нейтраль;
I - изолированная нейтраль.
Вторая буква - состояние открытых проводящих частей относительно земли:
Т - открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;
N - открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.
Последующие (после N) буквы - совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
S - нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены;
С - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник);
N - / - нулевой рабочий (нейтральный) проводник;
РЕ - / - защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);
PEN - / - совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.
Слайд 26

Система TN - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена,

Система TN - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена,

а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.
Система TN-С - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении (рис.1).
Слайд 27

Заземление в такой системе выполнено следующим образом: контур заземления (другими словами

Заземление в такой системе выполнено следующим образом: контур заземления (другими словами заземляющее устройство

— ЗУ) выполнен на трансформаторной подстанции ТП, питающей наш дом. Нулевой проводник соединен с контуром заземления и приходит к потребителю одним проводом (PEN) в качестве защитного и рабочего проводника. Нулевой проводник в данной системе так и называется — PEN проводник.
Слайд 28

Электропроводка в таком случае выполняется кабелями с двумя жилами (фаза, PEN)

Электропроводка в таком случае выполняется кабелями с двумя жилами (фаза, PEN) при

однофазном питании квартиры или с четырьмя жилами (А,В,С, PEN) при трехфазном питании.
В розетках отсутствуют контакты защитного заземления. Если корпус электрооборудования (электрический прибор, корпус щитка или сборки)  соединим с PEN проводником, то такая защита будет называться занулением.
Достоинства системы TN-C
Система TN-C обладает всего одним достоинством — электромонтаж такой системы относительно прост и является дешевым
Недостатки системы заземления TN-C
В этой системе заземления существует угроза поражения людей электрическим током, что приводит к плачевным ситуациям. 
Слайд 29

Система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой

Система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой

рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.
Слайд 30

Принцип системы заземления TN-S основан на том, что нулевой рабочий проводник

Принцип системы заземления TN-S основан на том, что нулевой рабочий проводник

N и защитный проводник PE приходят к потребителю отдельными жилами с питающей трансформаторной подстанции (ТП).
Слайд 31

В данной системе повторного заземления не требуется, т.к. на трансформаторной подстанции

В данной системе повторного заземления не требуется, т.к. на трансформаторной подстанции

имеется основной заземлитель.
Достоинства системы TN-S
Система TN-S — самая надежная и безопасная система заземления, которая максимально осуществляет защиту электрооборудования, и самое главное, человека от поражения электрическим током с помощью применения в схемах УЗО и диффавтоматов, а также системы уравнивания потенциалов (СУП).
Еще один плюс этой системы — это отсутствие высокочастотных наводок (от электроприборов таких как, электрическая бритва, пылесос, перфоратор) и других помех на силовые линии потребителей.
Система TN-S не требует контроля за состоянием контура заземления, потому как нет в этом необходимости.
Недостатки системы заземления TN-S
Единственным недостатком этой системы является дорогостоящий монтаж электропроводки по причине наличия силовых кабелей (проводов) с большим числом жил.
Слайд 32

Система TN-C-S - система TN, в которой функции нулевого защитного и

Система TN-C-S - система TN, в которой функции нулевого защитного и

нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания.
Слайд 33

Принцип системы TN-C-S основан на том, что PEN проводник разделяется в

Принцип системы TN-C-S основан на том, что PEN проводник разделяется в

определенном месте (например, на вводе в жилой дом) и  приходит к потребителю двумя отдельными проводниками:
- нулевой рабочий проводник N;
- защитный проводник PE.

В данном случае электроснабжение квартиры осуществляется либо 3-жильным кабелем (фаза, N, PE) при однофазном питании, либо 5-жильным кабелем (А,В,С, N, PE) при трехфазном питании.
В этой системе допускается устанавливать розетки с наличием клеммы для заземления — евророзетки.
Защитный проводник РЕ необходимо соединить с корпусом электрооборудования (СВЧ-печь, электроплита, стиральная машина и другие электрические приборы). Нулевой рабочий проводник N служит только для передачи электроэнергии потребителю.

Слайд 34

Чаще всего разделение PEN-проводника осуществляется на вводе в жилой дом, т.е.

Чаще всего разделение PEN-проводника осуществляется на вводе в жилой дом, т.е.

в вводно-распределительном устройстве (ВРУ) Вашего дома.
Слайд 35

В ВРУ жилого дома должны быть установлены: нулевая шина N шина

В ВРУ жилого дома должны быть установлены:
нулевая шина N
шина заземления PE
PEN

проводник с вводного кабеля соединяем с шиной заземления РЕ. А между шиной заземления РЕ и нулевой шиной N устанавливаем перемычку. 
Слайд 36

Достоинства системы заземления TN-C-S Система TN-C-S — это самая перспективная система

Достоинства системы заземления TN-C-S
Система TN-C-S — это самая перспективная система заземления для

нашего государства. С помощью нее обеспечивается высокий уровень безопасности от поражения электрическим током, в связи с использованием устройств защитного отключения (УЗО).
Недостатки системы TN-C-S
Самый главный недостаток системы TN-C-S возникает в случае обрыва PEN проводника. При нарушении изоляции, корпус электрических приборов может оказаться под напряжением относительно земли, что приведет к электрической травме человека.
Слайд 37

Система ТТ - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена,

Система ТТ - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена,

а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника .
Слайд 38

Система заземления TT применяется в первую очередь там, где условия по

Система заземления TT применяется в первую очередь там, где условия по

электробезопасности в системах TN-C, TN-C-S и TN-S не полностью обеспечены, т.е. систему TT рекомендуется применять при неудовлетворительном состоянии питающей воздушной линии электропередач (ВЛ).
В реальной жизни большинство воздушных линий (ВЛ) находятся в неудовлетворительном состоянии, выполнены они неизолированными проводами и большинство из них не имеют повторного заземления на опорах.
Также систему заземления TT применяют для защиты людей от поражения электрическим током через токопроводящие (металлические) поверхности временных строений или зданий.
К ним относятся:
- строительные и монтажные бытовки (вагончики)
- металлические контейнеры, торговые павильоны и киоски
- помещения с диэлектрической поверхностью стен, при наличии в них постоянной влажности и сырости.
Слайд 39

Принцип исполнения Принцип системы заземления TT основан на том, что защитный

Принцип исполнения
Принцип системы заземления TT основан на том, что защитный проводник PE

заземляется независимо от нулевого рабочего проводника N и запрещена какая-либо связь между ними.
Даже если рядом расположен контур заземления рабочего проводника N, то все равно защитный проводник PE должен заземляться через свой контур заземления, и эти два контура НЕ ДОЛЖНЫ сообщаться между собой.
Таким образом, мы полностью изолируем токопроводящие (металлические) поверхности временных строений и зданий от электрических сетей.
Это осуществляется простым способом — по всему периметру временного здания (строения) проводится защитный проводник PE в виде пластины или прутка, которые соединяется со своим отдельным контуром заземления.
Слайд 40

Слайд 41

Система IT - система, в которой нейтраль источника питания изолирована от

Система IT - система, в которой нейтраль источника питания изолирована от

земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.

1 - заземлитель;
2 - сопротивление заземления нейтрали источника питания (при наличии);
3 - открытые токопроводящие части;
4 - контур заземления.