Сеть ТN
Сеть ТN
Питающая сеть, которая имеет точку, непосредственно связанную с землей, а открытые проводящие части электроустановки присоединяются к этой точке посредством нулевых защитных проводников.
Электрическая сеть TN-C
Для питания большинства промышленных электроустановок 220/380 В сейчас обычно применяется трехфазная четырехпроводная электричес- кая сеть TN-C. Основная защитная функция возложена на систему зануления, при которой замыкание фазы на корпус оборудования должно приводить к его отключению с помощью токовых защит. Четвер- тый проводник питающей сети совмещает функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (РЕ) проводников. Совмещенный (нулевой и защит- ный) РЕМ-проводник согласно п. 1.7.79 ПУЭ должен иметь проводимость, не меньшую половины проводимости фазного проводника. Во вводных устройствах электроустановок с зануленным оборудованием устраивается совмещенная тина PEN. Объединение нулевых и заземляющих проводни- ков допускается только в том месте сети, где установлены коммутацион- ные аппараты аварийного отключения. В такой электрической сети факти- чески используется земля в качестве параллельного проводника для тока нулевого провода, поэтому применение УЗО-Д в этой сети недостаточно эффективно. В результате несимметрии сети в аварийных режимах (при КЗ и неполнофазном режиме) по земле протекает значительный блуждающий ток, не попадающий в зону действия токовых защит в фазных проводни- ках. У потребителей с малым сопротивлением заземляющего устройства наблюдается появление в нулевой жиле питающего кабеля блуждающего тока от других электроустановок. Чем меньше сопротивление заземлений в сети TN-C, тем больше блуждающие токи, которые создают дополнитель- ную опасность пожара и электротравматизма.
В случае если сопротивление заземляющего устройства у потребите- ля меньше, чем на питающей подстанции, в аварийном режиме создаются неблагоприятные условия для всех прочих потребителей. При КЗ на ввод- ном устройстве часто выгорает контакт в нулевом проводнике, сеть пере- ходит в режим ТТ, и весь аварийный сверхток протекает по земле и после- довательно включенным заземлениям подстанции и потребителя. При этом у других потребителей подстанции напряжение прикосновения на корпу- сах зануленного оборудования превышает все допустимые значения. Стремление сделать сопротивление заземляющих устройств потребителей как можно меньше привело к тому, что, например, в условиях СКЖД со- противления более 80 % повторных заземлений составляют менее 4 Ом, а 9 % — менее 1 Ом. Параллельная цепь через землю создает путь для всех блуждающих токов (до сотен ампер), вызывающих пожары.
Необходимо отметить, что допустимое сопротивление заземления источника питания 4 Ом было установлено исходя из того, что при паде- нии фазного провода даже на мокрую землю или в грязь его сопротивление растеканию будет не менее 15 - 20 Ом. Меньшие сопротивления растека- нию создают неблагоприятные условия по элсктробсзопасности для всех электроустановок подстанции. В этой ситуации при низких сопротивлени- ях повторного заземления у потребителей происходит фактическое "рас- пределение аварии" по всем прочим потребителям. Чтобы исключить это, необходимо сопоставить допустимые пределы разницы сопротивлений за- земляющих устройств источника питания и потребителя. Однако в суще- ствующей технической практике и в расчетах это не принято. Нарушение целостности нулевого или защитного проводника может быть долго не за- мечено, и при КЗ неожиданно наступает тяжелая аварийная ситуация с от- казом защит. В случае обрыва РЕ-проводника оборудование может рабо- тать при параметрах рабочего режима, близких к номинальным, но без за- земления.
Термины по "ПУЭ".
Как обычно, в начале главы - унылые термины. Однако без них в дальнейшем изложении (и тем более в ПУЭ) просто невозможно будет что-то понять.
Вводное устройство (ВУ) - совокупность конструкций, аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе питающей линии в здание или в его обособленную часть. Вводное устройство, включающее в себя также аппараты и приборы отходящих линий, называется вводно-распределительным (ВРУ).
Главный распределительный щит (ГРЩ) - распределительный щит, через который снабжается электроэнергией все здание или его обособленная часть. Роль ГРЩ может выполнять ВРУ или щит низкого напряжения подстанции.
Распределительный пункт (РП) - устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только аппараты защиты) для отдельных электроприемников или их групп (электродвигателей, групповых щитков).
Групповой щиток - устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только аппараты защиты) для отдельных групп светильников, штепсельных розеток и стационарных электроприемников.
Квартирный щиток - групповой щиток, установленный в квартире и предназначенный для присоединения сети, питающей светильники, штепсельные розетки и стационарные электроприемники квартиры.
Этажный распределительный щиток - щиток, установленный на этажах жилых домов и предназначенный для питания квартир или квартирных щитков.
Электрощитовое помещение - помещение, доступное только для обслуживающего квалифицированного персонала, в котором устанавливаются ВУ, ВРУ, ГРЩ и другие распределительные устройства.
Питающая сеть - сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до ВУ, ВРУ, ГРЩ. 7.1.11. Распределительная сеть - сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов и щитков.
Групповая сеть - сеть от щитков и распределительных пунктов до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.
Три фазы (A, B, C) имеют между собой разницу в напряжении 380 вольт (если брать мгновенное значение), и каждая из фаз имеет потенциал 220 вольт относительно нуля (N). Соответственно, если необходимо получить однофазное питание, следует подключить один из проводов к фазе, а другой к нулю (обычно корпусу электрощитка).
И наоборот, питание от двух фаз практически никогда не используется. Более того, подключение устройства 220В к двум фазам скорее всего надолго выведет его из строя.
Если воспользоваться сетевым жаргоном, то можно сказать, что трехфазные линии - бэкбон силовой сети. Все магистральные каналы, вплоть до вводов в здания (этажи, отсеки, цеха) выполнены по трехфазной схеме. Так же запитаны и некоторые мощные потребители - асинхронные электродвигатели, крупные нагреватели, и т.п. Но для питания активного сетевого оборудования такой способ подключения фактически никогда не используется.
Однако на этом внешняя простота построения силовой сети заканчивается. Если фазные провода всегда одинаковые, то по типам заземления удобно различать следующие схемы: ТN-С, ТN-S, ТN-С-S, ТТ, IТ. Такая запись практически не применяется в "ПУЭ", да и редка в отечественной литературе. Однако, в связи с активной экспансией европейских норм, применяется на практике все чаще.
В этом типе записи первая буква определяет тип заземления источника питания. "Т" - означает прямое соединение нейтрали источника питания c землей, а в варианте "I" все токоведущие части изолированы от земли (последний вариант для России экзотичен).
Вторая буква показывает тип заземления открытых проводящих частей (например корпуса электрощитка): "Т" - непосредственная связь с землей, независимо от способа заземления источника питания; "N" - связь открытых проводящих частей с точкой заземления источника питания.
В последнем случае различают характер этой связи, точнее говоря, устройство нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. В варианте "S" функции и нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) проводников обеспечиваются раздельными проводниками, "С" - используется один общий проводник (PEN).
Кроме этого, схемы могут быть комбинированными, например при ТN-С-S, когда внутреннее оборудование выполняется по схеме ТN-S, а наружное остается в варианте ТN-С.