12 октября, 2021

Почему в системе TT низкий ток КЗ на землю?

Заземление

Электробезопасность – главное условие необходимое к исполнению при пользовании электроэнергией. В значительной степени она обеспечена защитным заземлением, предоставленным потребителям по разным схемам электропитания. Основным назначением защитного заземления считается обеспечение стекания опасных потенциалов в случае появления таковых на токопроводящих корпусах электроприборов.

Возникает такая ситуация, например, при нарушении изоляции фазных проводов, что можно наблюдать в сетях электропитания по схеме заземления ТТ. В системах заземления TN-S и даже TN-C-S заземление дополнительно управляет защитным отключением автоматических выключателей при однофазных замыканиях. Происходит это вследствие того, что для систем с глухозаземленной нейтралью (к контуру заземления нейтраль трансформатора подключена на подстанции) защита потребителю передается посредством:

  • защитных проводников PE (для TN-S):
  • объединенных защитных и нулевых проводов PEN (TN-C и TN-C-S).

Корпуса приборов в схемах TN-S и TN-C-S соединены с землей посредством PE проводника, следовательно токи однофазных КЗ протекают по цепи:

«фаза → участок схемы приведший к току КЗ → заземление + нейтраль».

Такая схема не только обеспечивает стекание фазного потенциала на землю, но и образует петлю «фаза-ноль», с низким, как правило, менее Ома сопротивлением. Это гарантирует мгновенное срабатывание электромагнитного расцепителя автомата, защищая электропроводку от повреждения изоляции.

Схема заземления TT построена несколько иным образом, поэтому имеет свои особенности, в частности низкий ток КЗ, что вовсе не гарантирует срабатывания автоматического выключателя.

Особенности схемы ТТ

Схема заземления ТТ, также как и упоминаемые выше схемы TN имеет глухо-заземленную нейтраль трансформатора, однако защита от трансформаторной подстанции к потребителям не транслируется. Она обеспечивается контуром защитного заземления, монтируемым на месте в непосредственной близости от однофазных потребителей.

Использование такой схемы целесообразно, когда электроснабжение по другим схемам не может обеспечить должной безопасности. К таким условиям можно отнести, в частности сельскую местность, где большая протяженность воздушных линий грозит аварийными ситуациями (например, обрывом нулевых проводников). Другими объектами электропитания по схеме TT следует назвать временные сооружения: ларьки, павильоны, строительные бытовки и т.д. Кроме того схема ТТ применяется там где имеют место повышенные требования к электробезопасности (металлические строения, вагончики).

Так в чем же отличия этих систем и почему в одном случае процесс возникновения однофазных коротких замыканий неизбежен, а в другом остается под сомнением, попробуем разобраться. В отличие от рассмотренной выше схемы протекания тока КЗ, распространяющегося по низкоомным цепям нулевых защитных и фазных проводников в схеме ТТ мы видим новый путь тока.

При замыкании на корпус электроприбора номинальное фазное напряжение начинает стекать через заземлитель на землю. Далее, для возникновения КЗ ему необходимо достичь нейтрали трансформатора. В этом случае на пути электротока лежат сопротивления двух заземлителей и расстояние до подстанции.

Теперь рассмотрим особенности автоматического выключателя на примере модели С16. Для отключения автомата с такой характеристикой необходимо десятикратное превышение номинального тока 160А. Суммарное сопротивление петли «фаза-ноль» в нашем случае должно учитывать сопротивления заземлителя подстанции и заземлителя по месту размещения потребителя. Последнее, безусловно, зависит от качества его изготовления и технического состояния заземляющего контура. Уже при суммарном сопротивлении 4 Ома, ток КЗ через автомат составит 55А, автомат не сработает, а проводка будет греться. Единственной защитой человека в системе ТТ от электротравм считается обязательное применение устройств защитного отключения, поскольку момент срабатывания УЗО зависит от дифференциальных токов. Другой мерой защиты можно считать систему уравнивания потенциалов, обеспечив электрическое соединение всех токопроводящих поверхностей с заземлителем.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *