Как должен выглядеть знак заземления?

Зачем нужно заземление

Заземлённый кожух энергетического устройства обеспечивает безопасность его эксплуатации. В случае возникновения аварийной ситуации весь электрический потенциал не пробивается на поверхность установки, а уходит через систему защиты в «землю».

Установленное заземление энергетического и радиоэлектронного оборудования является гарантом его правильной и надёжной работы. Знак заземления – самый употребляемый символ в электротехнике.

Обозначение систем, расшифровка

Для обозначения каждой системы, используется буквенный индекс, состоящий из нескольких букв.

Первая, стоящая в индексе буква указывает на характер заземления основного источника питания приборов (трансформаторной подстанции), а вторая – на заземление открытых участков электрических установок.

Для обозначения используются определенные буквы латинского алфавита, каждая из которых имеет свою расшифровку:

• Т – заземлено (от «Terre» — земля);
• N – занулено, подключено к нейтрали источника (от «Neuter» — нейтраль);
• I – изолировано (от «Isole» — изоляция).

Вот эти три буквы и используются для обозначения систем заземления, которые входят в международный стандарт.

Три системы заземления согласно МЭК имеют обозначение:

• TN (которая в свою очередь делится на подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S);
• ТТ;
• IT.

Дополнительно классификацией введено буквенное обозначение нулевых проводников, задействованных в системах заземления:

• N – рабочий;
• РЕ – защитный;
• PEN – комбинированный (совмещенный), включающий в себя и рабочий, и защитный нулевые проводники.

Все указанные системы имеют свои конструктивные особенности, что предопределяет их сферу использования.

Для использования в жилых помещениях более подходящими являются подсистемы заземления TN.

Система TT применима для мобильных построек (строительных и иных вагончиков, киосков, имеющих металлические поверхности), а вот IT используется в основном для организации заземления лабораторий.

Используемая при электрификации помещений система заземления обязательно указывается в проектной документации, поскольку для проведения обслуживающих и ремонтных работ нужно чтобы электрик точно знал, какая из систем использована.

Имеющийся стандарт системы заземлений – международный, поэтому он используется и у нас.

Причем весь регламент, действующий у нас и касающийся систем заземления, полностью прописан в правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Причем ПУЭ действует как на территории РФ, так и Украины.

Эти правила являются общим положением для правильного проведения электрификации, эксплуатации электроприборов и обеспечения защиты.

Общие сведения о знаках электробезопасности

Плакаты и знаки электробезопасности изготавливаются по установленным стандартам. Они предназначены для использования в различных условиях и разделяются на несколько категорий:

• Запрещающие. Данные плакаты запрещают любые действия с коммутационной аппаратурой, включение которой по ошибке может вызвать попадание напряжения на рабочее место. Также они запрещают передвигаться без защитных средств в электроустановках с напряжением 330 кВ и более при напряженности электрического поля свыше 5 кВ/м.
• Предупреждающие. Знаки электробезопасности этой категории предупреждают о возможной опасности в случае приближения к токоведущим частям в электроустановках, которые находятся под напряжением.
• Предписывающие. Разрешают выполнение каких-либо действий, обусловленных конкретными требованиями электробезопасности.
• Указывающие. Обозначают места расположения тех или иных объектов и устройств.

В соответствии с характером и особенностями применения все графические изображения из области электробезопасности бывают постоянного или переносного типа.

На металлических или бетонных поверхностях плакаты и знаки безопасности закрепляются с большим трудом по техническим причинам. Поэтому их рекомендуется наносить через трафарет соответствующими красками или наклеивать плакаты на основе самоклеющейся пленки. Применяемые лакокрасочные материалы должны обеспечивать цветовое покрытие, устойчивое к производственным и климатическим условиям, для которых они предназначены.

Для того чтобы лучше понять назначение каждой категории плакатов и знаков, их нужно рассмотреть более подробно. Их правильное и своевременное использование поможет уберечь персонал от несчастных случае, позволит сохранить жизнь и здоровье людей.

Варианты нанесения маркировки на электрооборудование

Чаще всего символьное или буквенное обозначение наносится на щитки или ПЭУ непосредственно на заводе-изготовителе. Место обозначения имеет выпуклую или вдавленную рельефную поверхность. На новых технологических линиях у щитков значок «заземлено» отливается прямо при изготовлении металлического или пластмассового корпуса.

Вне зависимости от того, есть рельефная маркировка или нет, символ заземления дополнительно окрашивается для визуального выделения на поверхности корпуса.

Для старых электроприборов на производстве обычно просто используют наклейку знака заземления, которая клеится на специальный клейкий состав или при помощи липкой ленты. В результате удается быстро пометить все щитки и значительно сэкономить денежные расходы. Стоит отметить, что применение символа заземления в виде наклейки не противоречит действующему ГОСТу.

Особенности изображения

Основным документом, регламентирующим обозначение заземления, является ГОСТ 21130-75. В нем оговариваются места нанесения и особенности изображения в зависимости от типа оборудования, а также его размеры.

Согласно требованиям ГОСТ данное изображение наносится на корпус электрооборудования рядом с местом присоединения заземляющего кабеля к прибору. Дополнительно изображение должно быть нанесено рядом с клеммой для присоединения нулевого защитного провода (РЕ). Также символ заземления должен быть изображен внутри электрического щита, к которому подключаются электроустановки или электропроводка.

Обозначение заземления на оборудовании может быть нанесено при помощи краски, выполнено в виде наклейки, выгравировано на корпусе или изготовлено любым другим способом, обеспечивающим его сохранение в процессе эксплуатации изделия. То есть изображение должно быть нестираемым и расположенным так, чтобы избежать его повреждения или замазывания.

Кроме обозначения контактов на электроустановках рекомендуется обозначать и места расположения заземляющих контуров.

Дополнительно рядом с ним могут быть изображены буквенные обозначения, обозначающие тип заземления.

Варианты графического изображения

Значок заземления на чертежах и электрических принципиальных схемах регламентируется ГОСТ 2.721-74 и единой системой конструкторской документации (ЕСКД). В данных нормативных документах описано, как в электрике обозначается заземление, а также место подключения оборудования к заземляющему контуру. Также оговариваются его размеры, пропорции и способы изображения.

В зависимости от типа и особенностей подключения электроустановки к контуру выделяют 4 основных способа обозначения заземления на схеме:

Знак заземления на схемах

1. Одна вертикальная черта и 3 горизонтальных, расположенных одна под другой, каждая последующая горизонтальная линия меньше предыдущей, такой вариант является стандартным изображением заземления;
2. Второй вариант отличается от первого неполной окружностью, в которую заключен знак, он применяется для обозначения соединения с «землей» отдельно стоящих электроустановок, не включенных в общий заземляющий контур;
3. В третьем случае окружность, описанная вокруг знака, является полной, этот вариант обозначает соединение с общей заземляющей шиной токоведущих частей, которые в нормальных условиях не находятся под напряжением;
4. Последний вариант условного обозначения заземления напоминает грабли и обозначает соединение прибора с заземляющим контуром через его корпус.

Размеры знака заземления по ГОСТ 21130-75

В указанном ГОСТе прописаны не только размеры, но и методы нанесения знака на оборудовании завода-изготовителя щитков и другого электрооборудования. Регламентируются 4 типа исполнения обозначения:

1. Метод штамповки.
2. Литье в стальном корпусе.
3. Ударный метод.
4. Прессовальный способ в пластмассовых корпусах.

В пункте 3.1 вышеуказанного ГОСТа прописана возможность выполнения знаков с помощью аппликации, нанесением краской, фотохимическим способом. Единственное жесткое требование — их размер:

• При литье или прессовании на корпусе

• При изготовлении с помощью ударного способа

D	H	H1	b	h	r
14	8	6,0	1,2	2,5	0,6
18	10	7,0	1,4	5,0	0,7
25	14	9,0	1,8	5,5	0,9

Важно! По цвету окружность знака должна заметно отличаться от внешней поверхности корпуса оборудования. Фон принято окрашивать в желтый цвет, а рельеф по контуру выполняется в черных или темно-серых оттенках.

Если необходимо быстро обновить значки на производстве, лучше всего воспользоваться наклейками, которые прослужат 1–2 года, после чего их просто заменяют новыми.

В случае строительства нового промышленного помещения и заказа новых электрических приборов и оборудования предварительно уточните наличие обозначения «заземлено» прямо на корпусе.

Обозначение на электрических схемах

При разработке проектной документации вычерчивается большое количество электрических схем. Все детали обозначаются специальными символами, в том числе и системы заземления.

Нормативными документами определено несколько видов изображений, из которых четыре типа используются на схемах чаще всего:

• В первом рисунке содержится одна вертикальная и три горизонтальные черты. Данный знак является основным во многих электрических схемах, применяется с прошлых лет и до настоящего времени. Обозначает соединение контура с заземлительным проводником.
• Второй символ заземления похож на предыдущий. Однако, в отличие от первого, он располагается в окружности и обладает укороченным рисунком. Наносится на отдельно установленное оборудование, исключенное из общей системы защиты других электроустановок. По сути, означает индивидуальное подключение к заземляющему контуру и соединение с землей.
• Знак № 3 немного похож на грабли и соответствует заземлению, выполненному через корпус устройства. Обеспечивает лишь частичную защиту от поражения током.
• Четвертое обозначение заземления применяется редко и означает защитное соединение с токоведущими частями, которые не находятся под напряжением.

Типы систем заземления

В ПУЭ п.1.7.2 имеется классификация систем заземления.

Все виды схем электроснабжения делятся на две категории, в зависимости от того соединены или нет вторичные обмотки трансформатора 0,4 кВ с контуром заземления.

TN: система заземления с глухо заземленной нейтралью

В данной системе защита производится путём соединения глухо заземленной нейтрали с неизолированными компонентами электроустановки. В системе заземления TN проводником является РЕ, то есть «нулевой» проводник. То есть при её обустройстве корпусные экраны и детали электропотребителей, проводящие ток, должны быть подключены к общему «нулю» – проводнику, который соединен с нейтралью.

Функциональный «ноль» в данном случае обозначается буквой «N», а совмещение «нулевого» функционального и защитного проводника – «PEN». У данной системы заземления есть три подвида TN-C-S, TN-C и TN-S. Отличия между ними заключаются в разных способах подключения проводников «PE» и «N».

В этой системе не применяется метод заземления нейтрали при помощи дугогасящего реактора, который в других типах систем используется в качестве компенсаторного устройства.

TN-C: система с рабочим и защитным «нулём» в одном проводнике

Стандартная TN-C система заземления – это  4-проводная схема подачи тока с «нулевым» и тремя фазными проводами. Данная система подразумевает совмещение нулевых рабочих и защитных проводника в одно на всём протяжении. Другими словами, в TN-C PEN-проводник общий, он применяется и для подключения приёмников тока и для «зануления» их корпусов (открытых токопроводящих компонентов).

«Зануление» корпуса нужно на случай повреждения изоляции либо обрыва фазного провода, при которых может произойти его замыкание на корпус. При такой схеме это приведет к срабатыванию автоматики, которая отключит напряжение.

У TN-C есть недостатки. Наиболее критичным минусом этой системы заземления является отсутствие схем защиты при отгорании или механическом повреждении (обрыве) «нуля». В такой ситуации на корпусах оборудования и устройств создаётся напряжение, которое представляет угрозу для жизни. Еще один недостаток заключается в том, что в ней не используется заземляющий проводник PE – то есть розетки, которые к ней подключены, не заземлены, что приводит к необходимости занулять любое подключаемое электрооборудование.

Важно! Тем, кто проживает в доме, в котором используется система заземления TN-C, нужно знать –  при вынужденном присоединении к нулю бытовых приборов в ванных комнатах нельзя применять дополнительные линии уравнивания потенциалов.

На текущий момент TN-C морально устарела. Она до сих пор используется в частных домах и зданиях, построенных в начале и середине XX века. Также она может использоваться там, где степень риска незначительна – к примеру, в уличном освещении.

TN-S: эффективно, но дорого

TN-S, в сравнении с системой заземления TN-C представляет собой более современную, эффективную и безопасную систему, в которой глухозаземленная нейтраль трансформатора (либо генератора) применяется для подключения проводников с «нулём» на стороне источника тока. При её использовании исключен риск возникновения высокого напряжения на корпусах электрического оборудования – даже в том случае, если линия питания будет повреждена.

Между тем есть две причины, из-за которого TN-S не получила широкого распространения в России. Первая – российская энергетика в основном ориентирована на 4-проводные схемы 3-фазного электроснабжения. Вторая причина заключается в дороговизне использования системы заземления TN-S.

При монтаже в ходе подключения трех фаз нужно будет использовать 5 проводов для присоединения оборудования к источнику питания. При однофазном подключении потребуется 3 провода. Из-за распространенности в России 4-проводных схем для трех фаз применение TN-S будет нецелесообразно, так как в этом случае нужно будет протягивать от трансформаторной подстанции отдельную линию, состоящую из 5 проводов.

В новой редакции ПУЭ, а также в ГОСТ Р50571 есть указание о монтаже системы TN-S на объектах, требующих высокой степени электробезопасности. Также в данных регламентирующих документах предписывается ее обустройство при строительстве и капитальном ремонте зданий.

TN-C-S: соединение комбинированного «PEN» с глухозаземленной нейтралью

Последние буквы в названии означают, что проводники N и PE после подстанции соединены (Connected) в один провод PEN, а потом, на вводе в здание, разделены.

Схема и описание системы заземления TN-C-S

При попадании фазы на корпус должен сработать защитный автомат по КЗ. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.

Система заземления TT

Система ТТ — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Система заземления TT схема:

В соответствии с пунктом 1.7.59. ПУЭ питание электроустановок по системе ТТ, допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Кроме того в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:

Rа Iа ≤ 50 В

где Iа — ток срабатывания защитного устройства; Ra — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников — заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.

Система заземления IT

Система IT — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.

Система заземления IT схема:

Система IT применяется, как правило, в электроустановках специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования безопасности, например лаборатории, угольные шахты, также может применяться в больницах для аварийного электроснабжения и освещения и т.п

Устройство заземления

В России требования к заземлению и его устройство регламентируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Заземление в электротехнике подразделяют на естественное и искусственное.

Естественное заземление

К естественному заземлению принято относить те конструкции, строение которых предусматривает постоянное нахождение в земле. Однако, поскольку их сопротивление ничем не регулируется и к значению их сопротивления не предъявляется никаких требований, конструкции естественного заземления нельзя использовать в качестве заземления электроустановки. К естественным заземлителям относят, например, железобетонный фундамент здания.

Искусственное заземление

Заземление участка контактной сети при проведении ремонтных работ

Искусственное заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство (ЗУ) состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы.

Качество заземления определяется значением сопротивления заземления / сопротивления растеканию тока (чем ниже, тем лучше), которое можно снизить, увеличивая площадь заземляющих электродов и уменьшая удельное электрическое сопротивление грунта: увеличивая количество заземляющих электродов и / или их глубину; повышая концентрацию солей в грунте, нагревая его и т. д.

Электрическое сопротивление заземляющего устройства различно для разных условий и определяется / нормируется требованиями ПУЭ и соответствующих стандартов.

Разновидности систем искусственного заземления

Типы систем заземления электрических сетей

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

• электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземлённой или эффективно заземлённой нейтралью;
• электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземлённой через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;
• электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземлённой нейтралью;
• электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.

В зависимости от технических особенностей электроустановки и снабжающих электросетей, её эксплуатация может требовать различных систем заземления. Как правило, перед проектированием электроустановки, сбытовая организация выдаёт перечень технических условий, в которых оговаривается используемая система заземления.

Классификация типов систем заземления приводится в качестве основной из характеристик питающей электрической сети. ГОСТ Р 50571.2-94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики» регламентирует следующие системы заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения:

• система TN — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземлённой нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;
• система TN-С — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всём её протяжении;
• система TN-S — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всём её протяжении;
• система TN-C-S — система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то её части, начиная от источника питания;
• система IT — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены;
• система ТТ — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземлённой нейтрали источника.

Первая буква — состояние нейтрали источника питания относительно земли

• Т — заземлённая нейтраль (лат. terra);
• I — изолированная нейтраль (англ. isolation).

Вторая буква — состояние открытых проводящих частей относительно земли

• Т — открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;
• N — открытые проводящие части присоединены к глухозаземлённой нейтрали источника питания.

Последующие (после N) буквы — совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников

• S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники разделены (англ. separated);
• С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник) (англ. combined);
• N — нулевой рабочий (нейтральный) проводник; (англ. neutral)
• PE — защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов)(англ.  Protective Earth)
• PEN — совмещённый нулевой защитный и нулевой рабочий проводники (англ.  Protective Earth and Neutral).

Как вам статья?