Экспертный материал

Зачем УЗО в системе заземления TT

6 мин чтения

Почему обычного автомата в TT часто недостаточно, как проверить условие RA·IΔn≤UL и выбрать, подключить и испытать дифференциальную защиту.

Все статьи Читать материал
Зачем УЗО в системе заземления TT
Полезная информация Материал подготовлен специалистами компании

В системе TT нейтраль источника заземлена, а открытые проводящие части установки потребителя подключены к собственному заземлителю, не имеющему намеренной связи с защитным проводником источника. При повреждении изоляции ток проходит через землю и часто оказывается слишком мал для быстрого отключения обычного автомата.

Поэтому защиту при повреждении в TT обычно обеспечивает устройство дифференциального тока: ВДТ без защиты от сверхтока или АВДТ со встроенной защитой. Оно дополняет PE, заземлитель и уравнивание потенциалов, но не заменяет их.

TT
корпуса потребителя соединены с местным заземлителем
УДТ
отключает цепь при опасном дифференциальном токе
Условие
RA · IΔn ≤ UL и нормируемое время отключения

Как устроена система TT

Источник

Заземлённая нейтраль

Одна точка системы питания имеет прямое соединение с землёй на стороне источника.

Потребитель

Собственный заземлитель

Открытые проводящие части через PE подключены к заземлителю установки, электрически независимому от заземления источника.

Нейтраль N остаётся рабочим проводником, а PE — защитным. Их не объединяют в щите и цепях TT. Что делает заземляющее устройство, подробнее разобрано в статье о назначении заземления.

TT — не «повторное заземление нуля». Корпуса подключают к PE и местному заземлителю; самодельная перемычка N–PE превращает схему в неопределённую и опасную.

Почему автомата защиты от сверхтока часто недостаточно

При замыкании фазы на корпус ток повреждения идёт по цепи: фаза — корпус — PE — заземлитель потребителя — грунт — заземлитель источника — нейтраль трансформатора. Сопротивление этого пути значительно выше, чем у металлической петли TN.

01

Автомат видит ток

Чтобы отключиться за требуемое время, автомату нужен достаточный ток КЗ; в TT земля может его ограничить.

02

УДТ видит небаланс

Если часть тока ушла через корпус и землю, сумма токов активных проводников в измерительном трансформаторе перестаёт быть нулевой.

03

PE отводит ток

Защитный проводник создаёт заданный путь тока повреждения и связывает корпус с уравниванием потенциалов.

Устройство защиты от сверхтока допускается для защиты при повреждении в TT только там, где постоянно и надёжно обеспечено достаточно низкое полное сопротивление петли. На практике обычно применяют УДТ. Особенности измерения такой цепи рассмотрены в статье о петле в системе TT.

Устройство дифференциального тока в системе заземления TT
Через измерительный узел УДТ проходят все активные проводники защищаемой цепи, но не PE. Ток утечки через землю создаёт дифференциальный ток и команду на отключение.

Как проверяют условие RA · IΔn ≤ UL

Для защиты УДТ в TT должно выполняться условие RA · IΔn ≤ UL, где RA — сумма сопротивлений заземлителя и защитного проводника открытых проводящих частей, IΔn — номинальный отключающий дифференциальный ток, UL — условный предел напряжения прикосновения.

В обычных условиях для переменного тока используют 50 В; для специальных помещений и мер безопасности применимое значение может быть ниже. Для УДТ 30 мА арифметический предел по 50 В равен примерно 1667 Ом, но это не целевое сопротивление заземлителя.

  • СезонностьСопротивление грунта меняется с влажностью, промерзанием и состоянием контактов.
  • Время отключенияОдной проверки произведения недостаточно: устройство должно отключить цепь за время, требуемое для её типа.
  • Уравнивание потенциаловДаже малое RA не отменяет основной системы уравнивания потенциалов.
  • Фактическое измерениеЗаземлитель проверяют прибором, а не принимают по расчёту или по наличию штырей.

Порядок подключения корпусов и проверки защитных проводников раскрыт в статье о заземлении электрооборудования.

Интерактивный помощник

Проверка произведения RA × IΔn

Подставьте измеренное сопротивление заземляющего устройства и маркировку УЗО, чтобы получить расчётное произведение для дальнейшей проверки по применимому проекту или документу.

Что вы получите

Дифференциальный ток переводят в амперы и умножают на RA. Допустимое значение и остальные условия защиты определяют по применимому документу и подтверждают измерениями.

Расчёт выполняется в вашем браузере. Введённые значения никуда не отправляются.

Расчёт ориентировочный и проверяет только произведение RA × IΔn. Он не подтверждает безопасность TT без осмотра схемы, измерения RA, испытания УЗО, проверки времени отключения, PE и нейтралей.

Как выбирают УДТ для системы TT

Аппарат

ВДТ или АВДТ

ВДТ не защищает от перегрузки и КЗ и требует согласованной защиты от сверхтока; АВДТ совмещает обе функции.

IΔn

Чувствительность

Уставку выбирают по назначению защиты, токам утечки сети и условию RA · IΔn ≤ UL; 30 мА — не универсальная уставка для всего объекта.

Waveform

Тип AC, A, F или B

Форму обнаруживаемого тока выбирают по преобразователям и электронике нагрузки, документации оборудования и аппарата.

Selectivity

Селективность ступеней

Вводное и групповые устройства согласуют по времени и току, чтобы повреждение одной цепи не отключало весь объект.

Разница между аппаратами подробно показана в статье «УЗО и дифавтомат», общий принцип — в материале о применении УЗО, а каскадная защита — в статье о селективности УЗО.

Критичные правила монтажа

  1. Провести все активные проводники через аппарат

    Для однофазной цепи контролируются фаза и нейтраль; PE через измерительный трансформатор не проводят.

  2. Не объединять N и PE в установке потребителя

    Перемычка создаёт параллельный путь рабочего тока и нарушает работу защиты.

  3. Не смешивать нейтрали групп

    Нейтраль после одного УДТ не соединяют с нейтралью другой защищённой группы.

  4. Согласовать защиту от сверхтока

    Для ВДТ проверяют номинальный ток, условный ток КЗ и резервный автомат или предохранитель по данным изготовителя.

  5. Сохранить непрерывность PE

    Защитный проводник не коммутируют УДТ и не подключают шлейфом так, чтобы снятие одного аппарата разрывало защиту остальных.

Почему защитные проводники нельзя соединять последовательно через клемму оборудования, объяснено в статье о заземлении шлейфом.

Как проверяют защиту после монтажа

  • ОсмотрСверяют систему TT, схемы PE и N, номиналы, типы, полюсность и селективность устройств.
  • Непрерывность PEПодтверждают защитные соединения и основное уравнивание потенциалов.
  • Сопротивление заземлителяИзмеряют подходящим методом с учётом параллельных связей и условий объекта.
  • Параметры УДТСпециализированным прибором проверяют фактический ток и время отключения в нужных режимах.
  • ДокументыРезультаты, приборы, условия и замечания заносят в протокол.

Кнопка TEST не заменяет измерения. Она проверяет внутренний механизм по схеме изготовителя, но не подтверждает сопротивление заземлителя, непрерывность PE и фактические параметры отключения во всех режимах.

Для итоговой оценки обычно требуются и проверка заземления, и испытание устройств дифференциальной защиты.

Остались вопросы?

Разберём вашу задачу

Инженер уточнит исходные данные и предложит подходящее техническое решение.