Система TN-C-S — это одна из схем заземления, используемая в электроустановках напряжением до 1 кВ (1000 В). Она представляет собой комбинированную систему заземления и нейтрализации, в которой используются как общие, так и отдельные проводники для нейтрали и заземления. Система TN-C-S применяется для обеспечения безопасности при эксплуатации электроустановок, а также для защиты от поражения электрическим током.
Составляющие системы TN-C-S
Т — от слова «терра» (земля)
Это система, где нейтральная точка трансформатора (или генератора) соединена с землей.N — нейтральный провод
Нейтральный провод соединяется с нейтралью источника питания (например, трансформатора) и используется для возврата тока от потребителей в систему.C — комбинированная нейтраль и заземляющий проводник
В системе TN-C нейтральный и заземляющий проводники объединены в один проводник, называемый PEN (от англ. Protective Earth and Neutral). Это значит, что в цепи для питания и защиты используется один провод, который выполняет одновременно обе функции — нейтраль и защиту.S — разделение проводников
В системе TN-C-S осуществляется разделение проводников на два отдельные: один для нейтрали (N) и другой для защиты (PE). Эта схема соединяет нейтральный провод (N) и защитный провод (PE) в отдельных проводниках после определенной точки распределения, то есть в точке подключения потребителя.
Принцип работы системы TN-C-S
Источник питания (трансформатор или генератор):
Нейтральная точка источника питания (например, трансформатора) заземляется. Это обязательное условие для обеспечения безопасности эксплуатации и защиты от замыкания на землю.Первичная часть (TN-C):
На уровне трансформатора или распределительного устройства используется комбинированный проводник PEN, который выполняет одновременно функции нейтрали (N) и защитного заземляющего проводника (PE). Этот проводник передает ток как от источника питания к потребителю, так и возвращает ток от потребителей обратно в источник, а также служит для защиты от поражения электрическим током.Вторичная часть (TN-S):
В точке распределения (например, в распределительном щите на объекте потребителя) проводник PEN разделяется на два отдельных проводника: N (нейтраль) и PE (защитное заземление). Этот разделенный проводник для защиты гарантирует, что вся система заземления будет независима от нейтрали, что улучшает безопасность.
Структура системы TN-C-S
На стороне источника (до точки разделения проводников):
PEN-провод: Это комбинированный проводник, который одновременно выполняет роль нейтрали (N) и защитного заземления (PE).
На стороне потребителя (после точки разделения проводников):
N-провод (нейтраль): Проводник, который предназначен для возврата тока от потребителей в трансформатор или источник питания.
PE-провод (защитное заземление): Проводник, который предназначен для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции.
Особенности системы TN-C-S
Безопасность: Система TN-C-S обеспечивает высокий уровень безопасности, поскольку нейтраль и защитное заземление разделены на стороне потребителя. Это позволяет уменьшить вероятность возникновения опасных ситуаций, таких как замыкание на землю через нейтральный провод.
Эффективность заземления: Использование двух отдельных проводников (N и PE) гарантирует надежную защиту, особенно при повреждениях оборудования или проводки, когда на корпус может попасть напряжение.
Обслуживание и контроль: Важно, чтобы проводник PE был независим от нейтрали. Это предотвращает ситуацию, когда возможный отказ нейтрального проводника может вызвать повышение потенциала на корпусе оборудования, что очень опасно.
Риски при неправильном подключении: Важно соблюдать правила разделения проводников на нейтраль и защитный провод. Если в системе неправильно соединены N и PE (например, в одной точке), это может привести к неэффективному заземлению и повышению риска поражения электрическим током.
Преимущества системы TN-C-S
Снижение риска поражения электрическим током. Разделение проводников улучшает безопасность, так как в случае повреждения заземляющего проводника, защита от замыкания на землю будет работать через нейтраль.
Эффективность защиты. Если заземляющий проводник будет поврежден, система продолжает работать, используя нейтральный провод как защитный.
Экономичность. Использование комбинированного PEN проводника на первом этапе (до точки разделения) позволяет снизить стоимость и сложность проводки, так как используется один проводник для двух функций.
Недостатки и ограничения системы TN-C-S
Необходимость правильной установки разделителя проводников. Чтобы система работала корректно, нужно правильно установить разделитель PEN проводника на два отдельных проводника N и PE.
Зависимость от качества заземления. В случае плохого заземления или неправильной установки, возможно появление высокого потенциала на корпусах оборудования, что увеличивает риск поражения электрическим током.
Риск ошибок при монтаже. Неправильная прокладка проводов или их соединение может привести к замыканию на землю или повышению потенциала на корпусах оборудования, что является опасным.
Требования к эксплуатации системы TN-C-S
Контроль целостности проводников. Необходимо регулярно проверять целостность проводников N и PE, а также систему заземления в целом, чтобы исключить возможность замыкания на землю или повышения напряжения на корпусах оборудования.
Использование заземляющих устройств. Необходимо правильно проектировать и устанавливать системы заземления, чтобы в случае аварийных ситуаций избежать воздействия высоких токов на людей и устройства.
Заключение
Система TN-C-S является одной из наиболее безопасных схем заземления для электроустановок с напряжением до 1 кВ. Она эффективно обеспечивает защиту от поражения электрическим током, улучшает безопасность эксплуатации оборудования и снижает риски при эксплуатации в случае повреждений проводников. Однако, чтобы система функционировала корректно и безопасно, необходимо строго соблюдать правила установки и эксплуатации, включая правильное разделение проводников и качественное заземление.
