Система TN (от англ. Terra Neutral, что в переводе означает «земля — нейтраль») — это одна из типов электрических систем заземления, которая используется в электроустановках с номинальным напряжением до 1 кВ (чаще до 1000 В). В системе TN нейтральное заземление и защитное заземление/зануление осуществляются по общему проводнику, что имеет большое значение для обеспечения безопасности людей и оборудования.
Основные типы системы TN
Система TN подразделяется на несколько подтипов в зависимости от того, как устроена нейтральная точка и заземляющие элементы. В частности, различают:
TN-S (Separate) — система, где нейтраль и защитный проводник разделены на всем протяжении линии.
TN-C (Combined) — система, в которой нейтральный проводник и защитный проводник объединены в один общий проводник (обычно это называется «зануление»).
TN-C-S — система, в которой на некоторых участках линия состоит из общего проводника для нейтрали и защиты (зануление), но на других участках эти проводники разделяются.
Суть системы TN
1. Заземление нейтрали
В системе TN нейтраль заземляется на стороне источника питания (например, в трансформаторной подстанции). Это может быть сделано через заземляющее устройство, которое должно соответствовать определенным стандартам, чтобы минимизировать риски поражения электрическим током.
2. Роль проводников
В системе TN используются следующие проводники:
Фазный проводник (L) — проводник, через который подается напряжение на потребителей.
Нейтральный проводник (N) — проводник, через который возвращается ток от потребителей к источнику.
Защитный проводник (PE) — проводник, предназначенный для защиты от поражения электрическим током. Он соединяет металлические части оборудования с землей.
В системе TN-S нейтральный проводник (N) и защитный проводник (PE) всегда разделены. Это значит, что ток нейтрали и ток защиты идут по разным проводникам на всем протяжении системы.
В системе TN-C нейтральный проводник и защитный проводник являются одним и тем же, что создает некоторую экономию проводов, но увеличивает риск повреждения защиты, если общий проводник выйдет из строя.
В системе TN-C-S на некоторых участках линии нейтраль и защитный проводник могут быть объединены, но в конечных точках (например, в распределительных щитах) они должны быть разделены.
3. Принцип работы
Система TN предполагает, что все металлические части электроустановок, которые могут быть в контакте с токоведущими частями, заземлены, чтобы при возможном замыкании фазы на эти металлические части через короткое замыкание ток может пройти по проводнику защиты и немедленно вызвать срабатывание защитных устройств (например, автоматического выключателя или предохранителя). Это предотвращает опасность поражения людей электрическим током.
4. Защита от короткого замыкания и поражения током
Для предотвращения опасных ситуаций и защиты людей в системе TN крайне важны следующие моменты:
Защитное заземление/зануление должно быть выполнено качественно, чтобы при возникновении короткого замыкания на корпусе оборудования ток мог быстро пройти через защитный проводник.
Защитные устройства (автоматические выключатели, УЗО) должны быстро срабатывать при коротком замыкании или при наличии утечек тока.
В случае короткого замыкания в системе TN кратковременные высокие токи, проходящие через защитные проводники, вызывают срабатывание защитных аппаратов, что предотвращает длительное воздействие тока на людей и оборудование.
Преимущества и недостатки системы TN
Преимущества:
Простота и эффективность в плане обеспечения безопасности, так как все металлические части, которые могут оказаться под напряжением, заземляются.
Высокая надежность защиты от поражения электрическим током, особенно при правильной настройке защитных устройств.
Скорость срабатывания защитных устройств, что минимизирует время воздействия опасных токов.
Недостатки:
Необходимость использования дополнительных проводников в некоторых системах (например, TN-C), что может увеличивать расходы на кабельную продукцию.
В системах TN-C существует риск перегрузки защитного проводника, так как он выполняет и защитную, и нейтральную функции, что может повлечь за собой нарушение работы системы в случае повреждения проводника.
Невозможность использования на длинных линиях, где возможен значительный потенциал между нейтралью и землей, что может вызвать снижение качества электроэнергии или повышение напряжения на некоторых устройствах.
Применение системы TN
Система TN используется в большинстве жилых и производственных электрических установок, а также в коммерческих зданиях. Она подходит для использования в районах с хорошими заземляющими условиями и стабильно низким сопротивлением земли. Важно, чтобы в таких установках правильно выполнялось заземление и зануление, чтобы гарантировать безопасность эксплуатации электрических устройств.
Контроль и требования к установке
При проектировании и эксплуатации системы TN следует учитывать несколько факторов:
Качество заземляющих устройств. Для обеспечения надежной работы системы необходимо, чтобы сопротивление заземления было минимальным.
Нормы безопасности. Все защитные устройства, такие как автоматические выключатели, устройства защитного отключения (УЗО) и предохранители, должны быть правильно настроены для быстрого реагирования на любые аномалии.
Периодическая проверка состояния заземления и защитных проводников. Это поможет избежать рисков, связанных с ухудшением состояния системы.
Таким образом, система TN является одной из самых распространенных и безопасных для установок напряжением до 1 кВ, при условии правильной установки, эксплуатации и технического обслуживания.
