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Le système de mise à la terre le plus efficace. Systèmes de mise à la terre pour les installations électriques

Les systèmes d'alimentation sont classés par la Commission électrotechnique internationale (CEI), en fonction de la méthode de mise à la terre du réseau de distribution et des mesures de protection contre les chocs appliquées choc électrique... Les réseaux de distribution sont classés en réseaux à neutre mis à la terre et réseaux isolés. La norme IEC-364 subdivise les réseaux de distribution en fonction de la configuration des conducteurs porteurs de courant, y compris le conducteur neutre de travail (neutre), et les types de systèmes de mise à la terre. Dans ce cas, les désignations suivantes sont utilisées. La première lettre, I ou T, caractérise la connexion à la terre des conducteurs porteurs de courant (mise à la terre du réseau). La deuxième lettre, T ou N, caractérise la connexion à la terre des pièces conductrices exposées (HRE) et des pièces conductrices tierces (HRC) (mise à la terre de l'équipement).
Première lettre (I ou T) La première lettre I signifie que toutes les parties sous tension sont isolées de la terre, ou - qu'un point du réseau est relié à la terre par une résistance ou - par un parafoudre ou - un entrefer. Les réseaux de neutre isolé (I) peuvent être : (1) de très petits réseaux, tels que des réseaux à très basse tension de sécurité (TBTS ou TBTS) avec séparation électrique à l'aide de transformateurs d'isolement, ou (2) de taille moyenne - tels que ceux utilisés pour alimenter des ateliers séparés, ou (3) des réseaux de distribution pour alimenter des quartiers entiers de la ville, tels que des réseaux triphasés 230 V (système informatique). Au cours des dernières années en Europe, le système informatique était généralement utilisé, mais presque partout, il a été remplacé par des systèmes avec un neutre mis à la terre.
Il y a plusieurs raisons à ce remplacement. L'une de ces raisons est la protection contre les surtensions. Ce n'est qu'en Norvège que le système informatique est encore largement utilisé. Le système neutre isolé est progressivement remplacé système triphasé 230/400 V avec neutre mis à la terre. Partout dans le monde, l'utilisation du système informatique est limitée à des applications spéciales dans les industries où une panne de courant peut être dangereuse. Par exemple, pour l'alimentation électrique des industries explosives.
La première lettre T indique une connexion directe d'au moins un point du réseau à la terre (terra). Par exemple, un réseau de distribution triphasé avec un conducteur neutre, tension 127/220 V ou 220/380 V, alimenté par l'enroulement secondaire d'un transformateur, connecté en étoile, avec un neutre relié à la terre par un dispositif de mise à la terre.
Les exigences particulières pour les dispositifs de mise à la terre, selon le type de réseaux, seront abordées dans les chapitres suivants.
La deuxième lettre (T ou N) La deuxième lettre désigne le type de connexion entre le HRE, le conducteur de terre de protection (terre de l'équipement) de l'installation électrique et la terre. La deuxième lettre T signifie une connexion directe entre HRE et HRC et la terre (terra), indépendante de la terre du système, qui peut ou non contenir des parties actives du système. La deuxième lettre N désigne une connexion directe du HRS et du HRS au(x) point(s) de terre du réseau au moyen d'un conducteur PEN ou PE. La mise à la terre du secteur et la protection contre les chocs électriques font chacune l'objet d'un examen indépendant.

Secteur (fonctionnement) et mise à la terre de protection

Désignation du système	Mise à la terre	Terre de protection pièces conductrices
	Il n'y a pas de connexion directe à la terre. La connexion à la terre par résistance, entrefer, parafoudre, etc. est autorisée.
	Raccordement à la terre en un ou plusieurs points du réseau de distribution en dehors du réseau du consommateur	Connexion directe à la terre, indépendante de la terre du réseau
	Raccordement à la terre en un ou plusieurs points du réseau de distribution et en un ou plusieurs points du réseau du consommateur	Raccordement à la "terre secteur" à l'aide d'un conducteur PE ou PEN
	Raccordement à la terre en un ou plusieurs points du réseau de distribution	Connexions perdues à la terre et à la terre du réseau

Les parties actives du réseau sont reliées à la terre pour limiter la tension qui peut y apparaître à la suite d'un coup de foudre direct (as) ou de manifestations secondaires de la foudre (ondes de surtension induites), ou à la suite d'un contact involontaire avec une tension plus élevée ou à la suite d'une rupture d'isolation des parties actives du réseau de distribution.
Les raisons pour lesquelles les parties actives du réseau de distribution ne sont pas reliées à la terre sont les suivantes : afin d'éviter l'interruption de l'alimentation du consommateur avec un seul dommage (rupture d'isolement à la terre des couleurs conductrices de la distribution réseau); afin d'éviter les étincelles dans les zones à risque d'explosion et d'incendie avec un seul endommagement de l'isolation des parties actives du réseau. La mise à la terre des équipements électriques, ou plutôt la mise à la terre des pièces conductrices exposées (EGP), est l'une des nombreuses mesures qui peuvent être utilisées pour se protéger contre les chocs électriques. La mise à la terre de l'EDH implique la création d'un environnement équipotentiel, ce qui réduit la probabilité de stress sur le corps humain. Dans un système TN, la terre HRE fournit un circuit à faible impédance pour le courant de défaut. Cela facilite le fonctionnement des dispositifs de protection contre les surintensités.
Les désignations TN, TT et IT se réfèrent uniquement à la configuration du réseau de distribution. Ces symboles sont d'une pertinence limitée pour les différentes méthodes qui peuvent être utilisées pour fournir une protection contre les chocs électriques, y compris la mise à la terre HRE. Bien que chaque système soit sécurisé en connectant le HRE au sol, méthode efficace utilisé dans une installation de protection contre les chocs électriques peut inclure d'autres mesures de protection telles qu'une double isolation.
La configuration du réseau de distribution et les mesures de protection contre les chocs électriques font chacune l'objet d'un examen indépendant.
En figue. 1. - 5. systèmes donnés réseaux triphasés... Les désignations adoptées dans les figures ont la signification suivante :
T - connexion directe d'un point des parties conductrices de courant de la source d'alimentation à la terre,
I - toutes les parties sous tension sont isolées de la terre, ou un point est mis à la terre via une résistance.
La deuxième lettre est la nature de la mise à la terre des parties conductrices ouvertes (HFC) d'une installation électrique :
T - connexion directe de l'EDH avec la terre, quelle que soit la nature de la connexion de la source de la litanie avec la terre,
N - connexion directe du HRE avec le point de mise à la terre de la source d'alimentation (dans les systèmes courant alternatif généralement mis à la terre par le neutre).
Lettres suivantes (le cas échéant) - le dispositif du conducteur de travail zéro et du conducteur de protection zéro.
S - la fonction de conducteur de protection zéro et de conducteur de travail zéro est assurée par des conducteurs séparés.
C - les fonctions des conducteurs de protection et de neutre sont réunies dans un seul conducteur (conducteur PEN).

système TN

Les systèmes TN ont un point directement relié à la terre. Les parties conductrices exposées de l'installation électrique sont connectées à ce point au moyen de conducteurs de protection neutres.
Selon le dispositif des conducteurs de travail zéro et de protection zéro, on distingue les trois types de systèmes TN suivants :
Système TN-S - les conducteurs de travail zéro et de protection zéro fonctionnent séparément dans tout le système.

Riz. 1. Système TN-S (les conducteurs de travail zéro et les conducteurs de protection zéro fonctionnent séparément) 1 - mise à la terre de l'alimentation; 2 - parties conductrices ouvertes

Système TN-C-S - les fonctions de conducteur de travail zéro et de conducteur de protection zéro sont combinées dans un conducteur dans une partie du réseau.

Riz. 2. Système TN-C-S (dans la partie du réseau, les conducteurs de travail zéro et de protection zéro sont combinés) 1 - mise à la terre de la source d'alimentation; 2 - parties conductrices ouvertes
Système TN-C - les fonctions de conducteur de travail zéro et de conducteur de protection zéro sont combinées dans un seul conducteur sur l'ensemble du réseau.

Riz. 3. Système TN-C (aucun conducteur de travail et aucun conducteur de protection sont combinés dans tout le réseau) 1 - mise à la terre de l'alimentation; 2 - parties conductrices ouvertes

Système TT

Le réseau d'alimentation du système TT a un point directement connecté à la terre, et les parties conductrices exposées de l'installation électrique sont connectées à une électrode de terre qui est électriquement indépendante de l'électrode de terre neutre de la source d'alimentation.

Riz. 4. Système TT
1 - mise à la terre de l'alimentation; 2 - parties conductrices ouvertes; 3 - mise à la terre des boîtiers des équipements

Système informatique

Le réseau d'alimentation du système informatique n'a pas de connexion directe entre les parties sous tension et la terre, et les parties conductrices exposées de l'installation électrique sont mises à la terre.

Riz. 5. Système informatique
1 - résistance; 2 - mise à la terre de l'alimentation électrique ; 3 - parties conductrices ouvertes; 4 - mise à la terre des boîtiers des équipements

Le plus parfait, pour aujourd'hui, système de mise à la terre "TN-S"(type de réseau électrique) une utilisation fortement recommandée par les PUE (Règles d'Installation Electrique) En Russie, un système similaire au TN-C est encore utilisé (le système TN-C est interdit dans les nouvelles constructions, en monophasé courant continu... Cette exigence ne s'applique pas aux dérivations de lignes aériennes d'une tension allant jusqu'à 1 kV vers des consommateurs d'électricité monophasés - PUE 1.7.132).

Système de mise à la terre "TN-S"- de la fourniture sous-stations pour le consommateur, il existe deux fils neutres: N - zéro de travail et PE - zéro de protection, garantissant ainsi la plus grande sécurité électrique, à la fois pour les humains et pour les consommateurs électriques.

En cas de panne du boîtier, le courant de fuite passe par le conducteur neutre (mise à la terre) jusqu'au zéro de protection - PE, ce qui provoque le fonctionnement RCD(les courants traversant le transformateur différentiel vers la charge et vice versa ne sont pas égaux). Et avec un courant de fuite important, ça marche disjoncteur

En général, le système de mise à la terre TN-S a été développé pour la première fois dans les années 1930 et introduit dans les pays européens, dans lesquels dernières années 50 est le principal régime de protection des consommateurs d'électricité. Très probablement, les entreprises russes de réseaux électriques sont confrontées à la même tâche, car lors de la conception de nouvelles lignes pour le développement de l'alimentation électrique, il est recommandé d'utiliser un cinq cœurs installation électrique pour entrées triphasées et tripolaires - pour une connexion monophasée, à partir de la source d'alimentation et se terminant par la prise d'un abonné spécifique. Comme vous le savez, les recommandations se transforment très souvent en normes et dispositions de normes, mais pour l'instant l'une des étapes d'une telle transition est l'installation électrique obligatoire sur le système mise à la terre« TN-C-S », puisque le passage direct de « TN-C » à « TN-S » est associé à de gros investissements et est comparable à la construction d'une nouvelle centrale hydroélectrique.

Fig. 1. Système TN-C

Fig2. Système TN-S

Fig3. Système TN-C-S

Qu'y a-t-il de si remarquable, si une transition graduelle mais obligatoire est requise ? Pour le savoir, tout d'abord, réfléchissez-y. circuit électrique... Il est complètement identique au système d'alimentation traditionnel, où, en plus des lignes conductrices de courant, un conducteur neutre est inclus, avec la différence importante qu'un autre conducteur neutre est ajouté au circuit, ce qui ne nécessite pas non plus de mise à la terre. sur la ligne "N", ou sur la ligne "PE", qui s'effectue uniquement sur l'alimentation initiale. Ainsi, permettant de séparer leurs fonctions de travail et de protection sur des rails d'alimentation séparés. C'est-à-dire que le conducteur de travail "N" n'exécute que les fonctions de l'EMF (force électromotrice - quantité physique caractérisant le travail des forces externes (non potentielles) dans les sources CC ou CA. Dans un circuit conducteur fermé, la CEM est égale au travail de ces forces pour déplacer une seule charge positive le long du circuit), et le conducteur "PE" - seules fonctions de protection, tout en obtenant une isolation complète les uns des autres. Un tel schéma de câblage est particulièrement pertinent dans le contexte des problèmes, lorsqu'il n'y a absolument aucun contrôle sur l'état des circuits de protection mis à la terre, comme vous pouvez le voir, la nécessité de cela disparaît complètement.

Maintenant, après avoir découvert le circuit électrique, il devient évident qu'un tel système de mise à la terre "TN-S" protège au maximum les équipements électriques et la personne elle-même. De plus, il élimine les micros haute fréquence et autres interférences sur les lignes grand public de certains appareils. Une situation similaire, probablement chacun de nous a observé, lorsque dans l'entrée suivante quelqu'un utilisait un rasoir électrique, parfois une perceuse ou une machine à souder, puis des distorsions cliquetantes apparaissaient sur l'écran de télévision. Un tel système, sinon complètement, alors plus interférences, excitations vibratoires et électromagnétiques, apparaissant parfois dans réseaux électriques, exclut certainement. Par conséquent, le système de mise à la terre TN-S est très apprécié des employés qui travaillent avec des équipements d'information, de télécommunications, de radar ou de localisation, car une isolation maximale des boîtiers et boîtiers des autres appareils électriques, ainsi que les interférences par le "sol", c'est-à-dire provenant de sources d'interférences.

Symboles systèmes de mise à la terre :

Première lettre- l'état du neutre de la source par rapport à la terre.

T- neutre mis à la terre.
je- neutre isolé.

Deuxième lettre- l'état des parties conductrices exposées par rapport au sol.

T- les parties conductrices exposées sont mises à la terre quel que soit le rapport à la terre du neutre de l'alimentation ou de tout point du réseau d'alimentation.
N- les parties conductrices exposées sont connectées au neutre solidement mis à la terre de l'alimentation.

Lettres après N- combinaison dans un seul conducteur ou séparation des fonctions des conducteurs zéro de travail et zéro de protection.

S- les conducteurs zéro travail (N) et zéro protection (PE) sont séparés.
AVEC- les fonctions de conducteur de protection zéro et de conducteur de travail zéro sont combinées dans un seul conducteur (conducteur PEN).

- décharge de tension qui s'est produite dans un endroit dangereux pour la sécurité, à un endroit où elle ne nuira à personne : cette lieu - terrain... La mise à la terre relie toutes les pièces sous tension qui, en fonctionnement normal, ne sont pas sous U, à la terre.

Remise à zéro - c'est le raccordement de toutes les parties de l'appareil électrique, qui ne doivent pas être sous U, avec un zéro de travail. Dans ce cas, si une coupure de phase se produit sur les pièces sous tension qui sont sous un zéro de travail, un court-circuit se produira et disjoncteur mettre l'appareil hors tension. Ceci est bien sûr moins sûr que la mise à la terre, un court-circuit peut provoquer des dysfonctionnements ultérieurs de l'appareil. Malheureusement, c'est précisément la mise à la terre qui est le principal type de protection dans la plupart des locaux résidentiels.

Systèmes de mise à la terre

Considérez les systèmes utilisés dans les locaux domestiques :

TN-C

La première lettre T signifie que le neutre de l'alimentation est connecté à la terre, ce qui signifie que le conducteur du zéro de travail de la sous-station entre dans la terre. La deuxième lettre - N - signifie la connexion des parties conductrices ouvertes de l'installation électrique du bâtiment avec le point de mise à la terre de la source d'alimentation. La troisième lettre, C, signifie que le zéro de protection et le zéro de travail sont sur le même PEN commun, c'est-à-dire que le zéro de travail est protecteur. En fait, ce système est le très « zéro ». Le plus peu sûr des systèmes. Toutes les pièces sous tension qui ne devraient pas être sous U sont sous zéro de travail. La protection est basée sur l'action de la machine après court-circuit... Le zéro de protection et le zéro de travail sont dans le même conducteur jusqu'au tableau.

Fig 1 système TN-C

1 - parties conductrices ouvertes.

2- alimentation

3- standard pour l'appartement.

TN-S

Les deux premières lettres, comme dans le système précédent, signifient que le neutre de la source d'alimentation est connecté à la terre (qui se trouve au niveau de la source d'alimentation) et les parties conductrices exposées de l'installation électrique du bâtiment sont connectées à la terre point de la source d'alimentation. La troisième lettre - S - signifie que le zéro et le PE de protection et le N de travail sont sur des conducteurs différents (terre). Cela signifie que deux fils séparés vont de la centrale au zéro de travail et à la terre. Ce système est le plus sûr pour les bâtiments à plusieurs étages.

Fig 2 Système TN-S

2-alimentation

Le schéma présenté montre que deux fils séparés vont de la source d'alimentation au zéro de travail et à la terre, puis les conducteurs ne se produisent pas.

TN-C-S

Il s'agit d'un système TN-C amélioré. Les fonctions des conducteurs neutres de travail et de protection neutres sont réunies en un seul conducteur dans la partie du réseau qui provient de la source d'alimentation. Ensuite, un conducteur mis à la terre est ajouté dans une certaine zone. Pour les bâtiments à plusieurs étages, un conducteur mis à la terre est généralement ajouté à l'ASU (appareillage d'introduction à la maison). Ce système offre également une sécurité suffisante.

Fig 3 Système TN-C-S

1-pièces conductrices exposées

2-alimentation

3-Standard par appartement

Le schéma montre le réseau avant la mise à niveau - le système TN-C et après la mise à niveau - le système TN-C-S.

Système TT

Habituellement utilisé dans la construction de maisons privées. La deuxième lettre T signifie que la masse et le zéro de travail ne sont connectés nulle part. La première lettre a déjà été mentionnée ci-dessus. La maison entre de la même manière que dans le système TN-S, trois fils : travail zéro, fil de phase et mise à la terre. Seulement ici, le fil de terre ne provient pas d'une source d'alimentation (comme dans le système TN-S), mais à proximité d'une maison privée, sa propre boucle de terre est montée conformément à toutes les règles du PUE (règles pour les installations électriques), c'est de la boucle de terre que part le fil de terre.

Fig 4 système TT