Правила выбора системы заземления в частном доме. их плюсы и минусы.

        В настоящее время при строительстве нового дома или замены проводки в старом,  электрики и хозяева стоят перед выбором системы заземления. Для современного частного сектора подходят только две системы заземления ТТ и TN-C-S. Разберём плюсы и минусы этих систем, а также их отличия.

Практически весь частный сектор запитывается от трансформаторных подстанций с глухо заземлённой нейтралью и четырёхпроводной ЛЭП. Это три фазы и PEN, объединённый рабочий и защитный ноль, по-простому объединённый ноль и земля.

При системе заземления TN-C-S (рис.1) проводник PEN на вводе повторно заземляется (ПУЭ 1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах.)  и делится на PE и N. После чего уже используется 5 или 3 проводная проводка. Коммутация PEN и PE строго запрещена (ПУЭ 7.1.21. Во всех случаях в цепях РЕ и РЕN проводников запрещается иметь коммутирующие контактные и бесконтактные элементы.) Поэтому точка разделения должна стоять до коммутационного прибора.  

                                                       рис.1 Система TN-C-S.  

Минус системы при обрыве PEN проводника на корпусах заземлённых электроприборов может оказаться опасное напряжение. Поэтому эту систему заземления рекомендуют делать только на современных ЛЭП выполненных проводом СИП при котором обрыв только одного провода маловероятен и так же обязательно должны быть выполнены на ЛЭП повторные заземления. (ПУЭ 1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой BЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.) Эти условия сводят к нулю возможность появления опастного потенциала на корпусах электроприборов.

Система заземления ТТ (рис.2) от TN-C-S отличается только отсутствием соединения между PEN проводником и заземлением дома. Поэтому в схемах обычно PEN обозначается как N, так как PE от него мы не получаем.

                                                         рис.2 Система TТ.

Минусы системы:

1)       При коротком замыкании фазы на землю на корпусах электроприборов будет опасный потенциал. (ток короткого замыкания не достаточен, что бы сработал автоматический выключатель) поэтому установка УЗО обязательна (ПУЭ 1.7.59. …… в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО.)

2)       При обрыве PEN проводника на электроприборы подаётся напряжение 380 В. 

Минусы системы можно нейтрализовать установкой реле контроля напряжения и УЗО. Я рекомендую использовать 2-х каскадную схему с одним селективным УЗО на весь дом и несколькими обычными УЗО на всех линиях потребителей.

ПУЭ рекомендует использовать систему TN-C-S как наиболее безопасную (1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены.) Поэтому если у Вас современная ЛЭП выполнена проводом СИП, то выбор системы заземления очевиден это TN-C-S, если же воздушные линии выполнены старым не изолированным проводом нужно делать ТТ.

Пример расчёта тока короткого замыкания на землю в ТТ. Величина заземления трансформаторной подстанции равна 4 Ом, заземления частного дома (сейчас набирают популярность новые модульные наборы заземления длинной 6 метров) средняя величина сопротивления такого заземления 10-15 Ом. Старые треугольники имеют показатели не лучше.

I кз = 220 В/4Ом + 10Ом = 15,7 А.

Напряжение на корпусе электроприборов будет

U = 10Ом * 15,7 А = 157 В

Даже если Вы сделаете заземление, как и на подстанции 4 Ом, ток короткого замыкания будет равен:

I кз = 220 В/4Ом + 4Ом = 27,5 А.

Напряжение на корпусе электроприборов будет

U = 4Ом * 27,5 А = 110 В

Этого тока недостаточно что бы сработал мгновенный расцепитель автоматического выключателя, а учитывая тот факт, что часть электриков устанавливают на розеточные линии АВ С25А, то и тепловой расцепитель может сработать не скоро.