住宅や住宅への「アース」の設置に。 工業用地使用されています 各種ワイヤーと保護構造の設置の原則。 電気設備TN（サブタイプTN S、TN C S）、TTおよびIT用の接地システムは、民家とアパートの両方に使用できます。
種類
すべてのシステムの指定は次のように解読されます。
- 最初の文字 (デフォルトでは t) は電源の動作原理を示します。
- 2 番目の文字 (N、T、I) は、接地とさまざまなコンセントの開放部分の保護の原則を定義します。 このマークは国際的に認められた略語です。
接地システムの分類と接地分岐の説明:
- N – ニュートラルに接続することによるゼロ調整原理。
- T – 回路は接地されています。
- I – 絶縁されたコンセント、つまり電気機器にはコンセントがありません。 連絡先を開く。 これは主に生産工場を保護するために使用されます。
また、最新の GOST パラメータには、中性接地線 (最大 1000 V の電圧のシステムで使用) などの概念が導入されています。 N - 単にゼロ、PE - グランド、PEN - ゼロと組み合わせたグランドのいずれかになります。
指定された各システムの動作原理は異なるため、PUE は、特定のシステムの要件に準拠するまで、特定のタイプの保護接地の使用を許可しません。 電気ネットワーク.
目的
使用される各接地システムの動作の説明と図を検討してみましょう。
TN は、中性線がしっかりと接地され、他のすべてのコンセントがそれに接続されるシステムです。 この方式の特徴は、それを実行するために、変圧器の近くに特別なリアクトルが設置され、配線に現れるアークを消すことです。
写真 – TN-C このシステムにはTN-CとTN-CSの2種類があります。 TN-C は、電源システムを保護するために、中性点と接地を組み合わせた 1 つの複合タップが使用されるという事実によって特徴付けられます。 この導体は住宅地、工業地帯などで最もよく使用されます。 長所と短所:
- 利点としては、設置の簡単さと多用途性が挙げられます。 このような接地の装置は自分の手で簡単に行うことができます。
- しかし 重大な欠点独立したアース線がないことです。 で アパートそのようなシステムは効果がないだけでなく、危険である可能性があります。 さらに、露出したリード線に通電すると、感電する可能性があります。 これを防ぐために、多くの所有者はネットワークの無力化を個別に手配します。
- 設置前に、導体断面積の予備計算が必要です。
- この手法を使用する場合、電位の等化は実行できません。
- 主にコテージ、古いアパート、民家の接地に使用されます。 この技術はその技術的特性に適していないため、現代の新しい建物にはほとんど使用されません。
それに比べてTN-CSは安全です。 家庭用。 アース線とニュートラル線の 2 本のケーブルで構成されます。 新しい家に配線を設置する場合は、新しい住宅ストックに最適なこの別のオプションに注意することをお勧めします。
写真 – TN-S 根元から伸びてるよ 変電所、直接接地されている場所。 このため、インストール中に多くの問題が発生する可能性があります。 その上 技術設計また、PUE の要件により、その実装には 3 線式または 5 線式ワイヤを使用する必要があります。
アースの設置を簡素化するために、彼らは、前の 2 つの利点を組み合わせ、欠点を簡素化するシステムを考案しました。 TN-C-Sです。 ここにもTNCと同様に中性線があり、漏れ時の抵抗が増加しますが、TNSと同様に独立しています。 これにより、緊急時の RCD の即時応答が保証されます。
写真 – TN-C-S 高価な5芯線を使用する必要がなく、あらゆる建物や用途に設置できます。 さまざまなセクション指揮者。 なお、接地はエントランスのライザーを介して行われるため、電力会社の許可が必要です。 また、欠点の中には、接地ケーブルが破損した場合、ライザーの開いた分岐に高電圧がかかる可能性があるという事実があります。
TT 確実接地・避雷システム回路は確実に接地され、完全に絶縁されています。 特別な中性点アダプターを使用して、電気設備または通信のオープンブランチを接続します。 その動作原理は非常に単純ですが、住宅やアパートでは実用的ではありません。 簡単に説明すると、建物近くの地面に金属の杭を打ち込んでコンセントに接続します。 機器はこのような回路に接続されます。 このようなシステムの設置は小規模な場合にのみ許可されます 非住宅用地たとえば、浴場、MAF、その他の建物内です。 照明や局所暖房（温室、インキュベーター）としても使用できます。 プロフェッショナルバージョンはZandz社から見ることができます。
写真 – TT このロッド法の主な利点はその機動性です。 必要に応じて、この内容すべてを モジュール設計それは単に別の場所に移されるだけであり、他の「土地」ではそれを行うことはできません。 これは、恒久的な固定システムを交換、テスト、検査、または修理する必要がある場合に非常に便利です。
写真 - ロッド IT システムの適用は、主にさまざまな研究所や医療機関によって行われます。 設置は接地から絶縁された中性線を使用して行われます。 この場合、抵抗が非常に高い機器に中性線を取り付けてアースを接続する場合に使用されることがあります。 その技術設計により、さまざまな磁界、渦電流、その他の接地システムの欠点がほぼ完全に排除されます。 同様のキット（ガルマールなど）を国内用に購入して使用することもできますが、かなり高価です。 その費用は 50 ドルから数百ドルまでさまざまです (価格はシステムの長さによって異なります)。
写真 – IT ビデオ: 接地と接地
技術仕様
各システムには特定の要件があり、関連する GOST で説明されているため、一般的な機能についてのみ個別に説明します。
- 接地には RCD が必要です。
- アースを通信やその他の公共コンセントに接続しないでください。
- 固定システムを設置する場合、別個のペグ (ロッドなど) を使用することは禁止されています。
- 電気工事を始める前に必ず専門業者にご相談ください。 また、それらを実施するには許可が必要になる場合があります。
電気設備の接地システムの分類とアパートの電気配線の近代化。 アプリケーションの経験。
のために 適切な修理配線をアップグレードする場合は、施設でどのような接地システムが使用されているかを正確に知る必要があります。 これはあなたの安全にかかっており、復興プロジェクトを立てる際にも重要です。 たとえば、3 芯ケーブルが使用される場合もあれば、4 芯または 5 芯ケーブルが使用される場合もあります。
分類 電気設備用の接地システム IECによると
国際電気標準委員会とその提出に伴う PUE (電気設備規則) の第 7 版では、3 つの接地システムとそのサブシステムのいくつかが区別されています。
1. TN システム (サブシステム TN-C、TN-S、TN-C-S)。
2. TT システム;
3.ITシステム。
TNシステム
TNシステムは 確実に接地された中性点を備えたシステム、電気設備の開放導電性部分が接続されています。 しっかりと接地されたニュートラル中性保護導体を使用した電源。
学期 しっかりと接地されたニュートラルこれは、変電所において中性点 (ゼロ) が接地ループ (接地) に直接接続されていることを意味します。
TN-C サブシステムは、中性保護導体と中性動作導体が全長に沿って組み合わされた TN です。 。
TN-S は、中性点保護導体と中性点動作導体が全体的に分離されたシステムです。 これは最も安全なシステムですが、最も高価なシステムでもあります。
TN-C-S サブシステムは中間のオプションです。 その中で、ゼロ保護導体とゼロ動作導体がその一部で組み合わされています。 通常はこれ メインシールド建物 （ 保護接地保護接地によって補足されます)。 これらの導体は建物全体で分離されます。 このシステムは、価格と品質の比率の点で最適です。
ITシステム
これは、ソースゼロが地面から絶縁されているか、高抵抗の機器を介して接地されており、電気設備の露出した導電部分が接地機器を使用して接地されているシステムです。 今ではITシステムはほとんど使われていません。
TTシステム
これは、電源中性点が接地され、電気設備の露出した導電部分が、接地された電源中性点から電気的に独立した接地装置を使用して接地されるシステムです。 言い換えれば、オブジェクトは、決してゼロに接続されていない独自のグランド ループを使用します。
現在、このシステムは、船室や馬車小屋などの移動構造物用の主要なシステムです。 このようなシステムの使用について合意することは、TN よりも難しいことに注意してください。 必須になる、必要になる 高品質のアース（380Vの場合は4Ω）、選ぶ際の特徴があります。
どのような電気設備システムを使用し、それをどのように最新化する必要がありますか?
上記に基づいて、TN 接地システムを使用するのが最善です。
TN-C システムは以前から使用されているため、新築住宅には推奨できません。
TN-S システムは誰にとっても優れていますが、高価であり、まだほとんど使用されていません。 最良の選択肢今のところそれは TN-C-S システムです。
次に、接地システムを最新化するときに遭遇する典型的な困難とエラーについて詳しく見てみましょう。
1. 考えてみると 民家、配線がすでに 3 線式ワイヤ (相、中性線、接地) で行われている場合、TN-C を TN-C-S に置き換えるのは非常に簡単です。 高品質の接地を行い、それを入力電気パネルに接続し、ソケットとランプの PE ワイヤをゼロとアース (N と PE) の間の接続点 (通常は黄緑色のワイヤ) に接続するだけです。
2. グランドループが装備されていないアパートまたはマンションではこれを行うことはできません。 もちろん、配線は3線ケーブルで行う方が良いですが、ソケット（ライト）に接続する必要はありません。
その理由は、この線を配線の中性線に接続すると（禁止されているおそらくバッテリーを除いて、他に接続する場所がありません）、スイッチの電流による中性線の電圧降下により、負荷がかかると、機器のハウジングは地面 (バッテリー、パイプなど) に対して電力を供給されます。
3. 運転中に他の事故が発生します。たとえば、事故が解消された後、電気技師がゼロとゼロを混同します。 相線。 機器のハウジングに中性線がない隣人は危険にさらされませんが、あなたのハウジングは位相電位になっています。
4. 入力ケーブルのゼロ点が焼損するケースが頻繁にあります。この場合、ハウジングにも危険な可能性があります。
上記に基づいて、 を使用する必要があるということになります。 これらは、人体に 10 ～ 30 mA の微々たるもの (しかし敏感な!) 電流が流れたときに 220/380 V ネットワークをオフにする装置です。 これらのデバイスの欠点は、近所の人が水をこぼした場合など、漏れ電流によってトリガーされることです。 それはかなり難しいかもしれません。
したがって、配線を修理する場合は、TN-C-S 接地システムを使用してください。 色付きのコア絶縁体 (VVG NG など) を使用して配線を敷設します。
ご自宅にアースループがない場合は、アース線を中性点に接続しないでください。 湿気の多い室内の配線に使用します。
グローバリゼーションは電気工学を免れない、IEC ( 国際的な電気会社）は、接地システムを認定するための統一規格を開発しました。
次の 3 つのシステムと、さらに 3 つの接地サブシステムを区別できます。
- TN システム: サブシステム TN-C、TN-S、TN-C-S。
- TTシステム。
- IT システム。
接地システムの国際分類が指定されています 大文字で。 最初の文字は電源の接地の性質を示し、2 番目の文字は電気設備の開放部分の接地の性質を示します。
信頼できる保護を提供するシステムはどれですか?
文字の略語は次のように解読されます。
- T (terre - アース) - 接地。
- N（ニュートラル - ニュートラル） - 電源のニュートラルに接続されます（ゼロ化）。
- 私（イソレ） - 孤立しています。
GOST は、中性線に対して次の指定を導入しました。
- N - ゼロ動作導体。
- PE - 中性保護導体。
- PEN は、中性の作業接地導体と保護接地導体を組み合わせたものです。
接地システムの目的
私は、各システムとサブシステムがどのように機能し、何に必要とされているかをよりよく理解するために、順番に分析することを提案します。
TN システムは、電源の中性点がしっかりと接地され、電気配線の開放導電部分が中性点保護導体を介して電源のしっかりと接地された中性点に接続されるシステムです。
固体接地という用語は、N 導体 (中性線) が消弧リアクトルに接続されず、変電所の近くに直接取り付けられた接地ループに接続されていることを意味します。
TNシステム：TN-Cサブシステム
TN-C - ゼロ動作導体とゼロ保護導体がシステム全体で 1 つの導体に結合されています (C - 結合)。
- TN-C サブシステムの利点。
経済的でシンプルな最も一般的なサブシステム。
- TN-C サブシステムの欠点
このようなシステムには、別個の PE 導体 (保護接地) がありません。 これは、住宅の建物のコンセントにはアースが存在しないことを意味します。 このようなシステムでは、多くの場合、ゼロ調整が行われます。 ゼロ調整は、短絡の影響を考慮して設計された極端な手段です。 相導体がデバイスの本体に到達してしまうと、 短絡(KZ) 結局はうまくいくよ サーキットブレーカー電源を切るために。
このような TN-C システムでは、浴室内の電位均一化は容認できません。
TN-C 接地システムは古い住宅ストックで使用されているため、新しい建物には推奨できません。
TN-Cシステム図
TNシステム：TN-Sサブシステム
TN-S - ゼロ動作導体とゼロ保護導体はシステム全体で別々に動作します (S - 分離 - 分離)。
- TN-S サブシステムの利点。
最も現代的で安全な接地システム。 新築の建物の建設におすすめです。 建物の保護だけでなく、人、機器の適切な保護にも貢献します。
- TN-S サブシステムの欠点。
あまり一般的ではありません。 変電所から変電所までの5芯線の敷設が必要です。 三相ネットワークまたは単相ネットワークの 3 芯ケーブルを使用すると、プロジェクトのコストが増加します。
TN-S系統図
TNシステム：TN-C-Sサブシステム
TN-C-S - 中性の動作導体と中性の保護導体が、電源から建物に入るまでの一部で 1 つの導体に結合されており、このようなシステムは導体 N と導体 PE に分割できます。 このようなシステムは分割後、再接地する必要があります
- TN-C-S サブシステムの利点。
- TN-C-S サブシステムの欠点。
入り口のライザーの近代化が必要です。 PEN 導体が破損すると、電気機器が危険な電位にさらされる可能性があります。
TTシステム
TT - 電源の中性点はしっかりと接地されており、電気設備の露出した導電性部分は、電源の中性点接地電極から電気的に独立した接地電極に接続されています。
最近まで、我が国ではCT接地システムは禁止されていました。 現在でも、このシステムの需要は非常に高く、トレーラー、屋台、パビリオン、住宅などの移動式建物に使用されています。このシステムは、TN システムの電気的安全条件が確保できない場合にのみ許可されています。
このようなシステムには、高抵抗要件を備えた高品質の再接地が必要です。 この場合、最も効果的な接地はモジュラピン接地です。 リストされているすべてのシステムでは、安全のために RCD (残留電流デバイス) を使用することをお勧めします。
TTシステム図
ITシステム
IT システム - このようなシステムでは、電源の中性点が地面から絶縁されるか、高抵抗を有するデバイスまたはデバイスを介して接地され、電気設備の露出した導電性部分が接地されます。
動作中に 家庭用配線最も重要な問題は、家庭用電化製品の動作の安全性です。 電気配線を接地することが人体への曝露を最小限に抑える主な方法です 電流家庭用電化製品の金属ケースに生命を脅かす可能性がある場合。
かなり一般的な問題は、家庭用電気配線の接地を提供しない、時代遅れの TN-C 構成ネットワークからの電力供給が原因で、アパートや住宅で接地が不足することです。
この問題を解決するには、次の手順を実行します。TN-C システムを TN-C-S に変換して、電気配線を接地します。 その結果、電気配線の接地が不適切であると、接地がない場合よりも電気配線の動作がさらに危険になります。 この記事では、TN-C システムを TN-C-S に変換して自分でアースをとる危険性について説明します。
検討中の問題の本質を理解するために、TN-C および TN-C-S 接地システム ネットワークが何であるかを考えてみましょう。
TN-C システムでは、作業中性線 N と保護接地線 PE が、変電所から需要家までの全線に沿って 1 本の線 (いわゆる PEN 線) に結合されます。 さらに、この複合導体は、中性の作業導体と保護導体に分割することなく、アパートや民家に挿入されます。
家庭用電気製品の保護については、ソケットの接地接点を中性結合導体 PEN に接続する接地による保護に関する推奨事項がよくあります。 この場合、家電製品本体に相電圧が現れると短絡が発生し、分電盤内のブレーカーが切れます。
接地の主な欠点は、家庭用分電盤から接地点まで、機器の筐体に相電圧が現れることです。
変電所から住宅への入力までの中性線が断線した場合にも同じことが起こります。電気ネットワークの相電圧が中和された機器の本体に現れることが保証されています。
この点に関して、TN-C ネットワークではゼロ調整を実行することは禁止されています。 つまり、日常生活におけるそのようなシステムは2線システムとして動作し、電気機器に電力を供給するために相および中性の動作導体のみが使用されます。
TN-C-S システムは、複合導体 PEN が建物に入るときに作業用ゼロ N と保護用 PE に分割されるという点で TN-C システムとは異なります。 このネットワークでは、TN-C ネットワークと同様に、結合された PEN 導体が分離点まで断線した場合に、接地導体に危険な電位が発生します。
したがって、防止するには マイナスの結果 TN-C-S 構成ネットワークでゼロ断線が発生した場合、PUE によれば、電力線上の PEN 導体への損傷に対する機械的耐性、PEN 導体の信頼できる繰り返し接地の構成などに関する要件が課されます。家の中に直接設置されている PE 接地バスの信頼性として。
これらの要件が満たされている場合にのみ、電気ネットワークは TN-C-S 構成ネットワークとして動作できます。つまり、家庭用電気配線の接地に PE 保護導体を使用できます。
主な間違いは次の場合です 独立した実行接地とは、TN-C システムが保護導体の分離がない TN-C-S システムとして単純に表されることです。 この場合、TN-C システムを TN-C-S に変換することは、単純に、結合導体 PEN を主配電盤内の動作用ゼロ N と保護 PE に分割することになります。 これには供給ネットワークの現在の状態は考慮されていません。 最初にこのネットワークに接地が提供されていない場合、その理由は電気ネットワークが PUE の要件に準拠していないことにある可能性が高くなります。
まず、これは電気ネットワークの技術的条件です。それが満足できない場合は、PEN 導体への損傷に対する機械的耐性について話すことはできません。 第二に、線路の中性線の接地が十分な回数繰り返されないと、線路の中性線の断線の結果として危険な電位が接地線に現れる可能性がさらに高まります。 すなわち、この場合、単独で接地を行うことは、接地された家電製品を使用する居住者にとって危険の源となる。
この場合、選択肢は 2 つあります。 最初のオプションは、供給ネットワークの技術的条件を PUE による TN-C-S ネットワークの要件に準拠させることによってこの問題が解決されるまで、2 線式配線、つまり接地なしで運用し続けることです。
2番目のオプションは、個別の接地回路を作成し、供給電気ネットワークの結合導体PENを動作中性線Nとしてのみ使用することに切り替えることです。このオプションは、民家の居住者または地上の居住者に適しています。電気配線の個別回路接地を設置する機会があるフロアアパート。
アンドレイ・ポヴニー
標準 標準 PUE 1.7、EN60950、IEC60364
負荷電源図 TNC、TNCS、TNS、TT、IT
TNC– 中性線と PE (「アース」) がシステム内のあらゆる場所で 1 つの PEN バスバーに結合されます。
中性線と PE (保護接地導体) がシステム全体で組み合わされています。
TNS– 中性点は変圧器のアースに接続されていますが、システム内の他の場所のアース (PE) には接続されていません。 PE は変圧器とは別に現場に到着し、現地のアースに接続できます。
中性点は変圧器で接地されていますが、他の場所では接地または PE に接続されていません。 PE は変圧器からサイトに運ばれ、サイトのアースに接続されます。
TNCS– 最初は共通だった PEN バスは、その後、N (中性線) と PE (保護アースバス) の 2 つの別々の導体に分離されます。 米国の標準はこれのバリエーションです。 中性点は変圧器で接地されます。
TNCS は、サービス開始時に結合された PEN を独立したニュートラルと PE に分割します (米国の慣行はこれのバリエーションです)。 中性点は変圧器で接地されます。
TT– 中性点は変圧器で接地されています。 ローカルアース - PE (消費者オブジェクト) は中性点に接続されていません。 変圧器のアースと消費者用アース (PE) の間には接続がありません。
中性点は変圧器で接地されます。 PE は現場で発生しますが、中性物質には結合していません。 PE と変圧器のアースの間には相互接続がありません。
それ– 変圧器の中性点は接地されていません (または高インピーダンス抵抗を介して接地されています)。
変圧器は接地されています (または高インピーダンスで接地されています)。 PE は現場で発生しますが、引込線に接続されていません。 このシステムでは、「中立」と指定されている導体はありません (標準 IT システム)。
IT システムの種類:
- A) 「N/ニュートラル」導体がシステムにありません (IT 標準)。
- B) 「N/ニュートラル」導体がシステム内にあります。
消費者側の中性点も接地されていません (または高インピーダンス抵抗器を介して接地されています)。
どちらの場合も、次のようなバリエーションが考えられます。
- I) ローカル アース – PE (消費者オブジェクト) が存在しません。 消費者は変圧器からの PE を使用します。
- II) ローカルアース – PE (消費者オブジェクト) が存在します。 消費者はローカルアースまたは変圧器アースを使用できます。 これらの地球はつながっているかもしれないし、つながっていないかもしれません。
IT システムの主な要件は、変圧器の中性点が非接地またはインピーダンス接地されていることです。
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用語/略語:
- T – Terra / Earth (ラテン語 terra、フランス語 terre)
- N – ニュートラル / ニュートラル
- C – 組み合わせ / 組み合わせ
- S – 分離
- I – 孤立 / 孤立 (フレンチ テール イソリー)
- PE – 保護されたアース導体 / 保護されたアースバス
- PEN – 保護されたアース + 中性線 / 中性線 (N) とアース (PE) を組み合わせた単一バス
さまざまな接地システム規格
3 つの接地システムは、次のように分類される規格 (IEC 60364) によって正式な地位を与えられています。 大きな数国家基準。
TNシステム
TN 回路の基本原理:
- 変圧器の中性点は接地されているため、負荷ハウジング (変圧器の PE または PEN 接地に接続されている) は中性点に電気的に接続されています。
既存の TN 回路オプション:
- TNC– 「アース」とニュートラルは 1 つの導体 (PEN) に結合されます (C = 結合)。
- TNS– 「アース」と中性は分離されます (PE と N) (S = 分離)。
- TNCS= TNC+TNS 接地とニュートラルは最初に結合され、その後分離されます (CS = 結合してから分離)。 つまり、TNC は TNS に変換されます。
TNS システムは、TNC システムの前に存在することはできません。
TNCシステム(TN-C)。 TNCシステムの絶縁不良
一般的な注意事項:
サーキットブレーカーを備えた TNC システムでは、絶縁不良は危険です。 絶縁の破壊、つまり相導体の「アース」への短絡により、回路電流が回路内の回路ブレーカーによって制限される最大値まで増加します。
多くの場合、このような保護は負荷自体を保護するのに十分ですが、たとえば絶縁が完全に破壊されておらず、相アース電流が回路ブレーカーを作動させるのに不十分な場合には完全ではありません。 ただし、これは火災や人体への危険な感電につながる可能性があり、回路ブレーカーが機能しなくなります (回路の緊急セクションを保護的に停止することはできません)。
RCD を正しくインストールできないため、システムのセキュリティ レベルは最も低くなります。
危険にもかかわらず、このシステムはロシアを含めて使用され続けています。 国有企業では。 ロシアでは現在、TNS システムに置き換えられています。
詳細なメモ:
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図1。 TNCシステムの絶縁不良
可能なオプション:
- 男は位相導体と「地球」に同時に触れた。
- 洪水（火災など）が発生すると、ワイヤの絶縁が破壊され、位相がボディ（「アース」）に短絡します。
- 古いワイヤの絶縁が破壊され、位相がボディ（「アース」）に短絡します。
TNSシステム（TN-S）。 TNS システムの分離障害
一般的な注意事項:
RCD を取り付けることで、最大限の安全性を実現できます。 このシステムは世界で最も普及しています。 ロシアでは標準として導入されました。
TNS のセキュリティ レベルは、次の理由により TNC よりも高くなります (P1、P2)。
- TNS の P1) 回路ブレーカーは、トリガーされると回路 (中性線と位相の両方) を完全に開くことができ、「アース」保護バス PE はその機能を実行し続けます。 一方、TNC システムと同様、緊急時にはフェーズのみを開くことができます。
- P2) 保護導体「アース」PE はその機能のみを実行します。つまり、接地として機能します。 TNC システムでは、保護導体は接地と中性点という 2 つの機能を同時に実行します。これにより、たとえば、負荷 (PC) が低品質の接地による干渉で「フリーズ」します。接地導体を流れる負荷電流によって引き起こされる（干渉）。
詳細なメモ:
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図２． TNS システムの分離障害
可能なオプション:
TNCSシステム（TN-C-S）。 TNCS システムの絶縁不良
一般的な注意事項:
保護電流遮断器を備えた TNS システムでは、絶縁不良は危険です。 絶縁の破壊、つまり相導体の「アース」への短絡により、回路電流が回路内の回路ブレーカーによって制限される最大値まで増加します。
多くの場合、このような保護は負荷自体を保護するのに十分ですが、たとえば絶縁が完全に破壊されておらず、相アース電流が回路ブレーカーを作動させるのに不十分な場合には完全ではありません。 ただし、この電流は火災や人体への危険な感電を引き起こすのに十分である可能性があり、回路ブレーカーは機能しません (回路の緊急セクションを保護的に停止することはできません)。
保護システムには、 平均レベル RCD を取り付けることでかなり高い安全性が得られるため、安全性が向上しますが、PEN バスを組み合わせて使用するため、接地品質が低下するという問題が残ります。
ロシアではよく使われます。 ロシアでは現在、TNS システムに置き換えられています。
詳細なメモ:
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図3. TNCS システムの絶縁不良
可能なオプション:
- 男は位相導体と地球に同時に触れた。
- 浸水（火災など）が発生した場合、電線の絶縁が破壊され、相がハウジング（「アース」）に短絡します。
- 古いワイヤの絶縁が破壊され、位相がボディ（「アース」）に短絡されます。
TTシステム
TT スキームの基本原則:
- 変圧器の中性点は接地されています。
- グランド/負荷ハウジングも接地されています。
- 変圧器のアースは、ケーブルによって負荷/消費者アース (PE) に接続されていません。
TTシステムの絶縁不良
一般的な注意事項:
安全性の程度は、変圧器の「アース」と需要家の「アース」の間の抵抗によって決まります。 この抵抗が低い場合、安全性は RCD を備えた TNS と同じです。 この抵抗が高いと、RCD が作動しなくなる可能性があるため、システムの安全性が低下します。
TT システムでは RCD の取り付けが一般的です。 このシステムロシアではめったに使用されません。
詳細なメモ:
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図4． TTシステムの絶縁不良
可能なオプション:
- 男は位相導体と地球に同時に触れた。
- 浸水（火災など）が発生した場合、電線の絶縁が破壊され、相がハウジング（「アース」）に短絡します。
- 古いワイヤの絶縁が破壊され、位相がボディ（「アース」）に短絡されます。
RCD を備えた標準的な CT 回路を示します。 相線と中性線の絶縁破壊電流（ブレークダウン）は、変圧器の「アース」と需要家の「アース」の間の抵抗（インピーダンス）によって制限されます。
保護は残留電流デバイス (RCD) によって提供されます。損傷したブロック/セクションは、このブロック/セクションの前に配置された RCD の電流しきい値 ΔI が漏れ/絶縁破壊によって超えられるとすぐに、RCD デバイスによってスイッチオフされます。電流 (対グランド) IL:
IL > ΔI
IL = UL / RL – 絶縁破壊 / 漏れ電流
RCD が確実に動作するための条件:
R(CD)<< 220 В / ΔI; для УЗО с ΔI =30мА: R (CD) << 7кОм.
R (AB) = RL – 損傷領域の抵抗（「アース」への漏れがあった通電導体の点と「アース」の間）。
U (AB) =UL – 電流が流れる導体の点（グランドへの漏れが発生した箇所）と「グランド」（絶縁破壊電圧）の間の電位差。
R (CD) – TP 変圧器の「アース」と消費者の「アース」の間の抵抗。
R (CD) が小さい (正常) 場合、絶縁不良が発生した場合、RCD の動作により緊急領域の安全な停止が保証され、この領域が修理の対象であることが示されます。
R (CD) が大きく (正常ではなく)、RCD が機能しない場合、最初の絶縁不良は感電にはつながりませんが、RCD がトリップしないと、事故を検出して適時に修理することができなくなります。二度目の故障は事故につながります。
IT システム (独立した中立)
IT スキームの基本原則:
詳細なメモ:
図5b。 ITシステムの二重故障・絶縁不良
I L1 = U Ф / R ライン
U L1 = R L1 * I L1
IT では最初の分離違反は危険ではありません。つまり、人はITにおける位相と「地球」の両方に安全に触れることができるのです。
R L1 – 損傷領域（地面への漏れがあった通電導体の点と「アース」の間）の抵抗。
U L1 – 電流が流れる導体の点（そこからグランドへの漏れが発生）と「アース」（絶縁破壊電圧）の間の電位差。
U f – 変圧器の相電圧
I L1 – 絶縁破壊/漏れ電流。
二次絶縁不良が発生した場合 別の相の導体では、最初の違反はまだ解消されていませんが（図5bを参照）、違反の2番目の場所の接触電位差（破壊電圧）はU L2 = √3*U Ф -U L1 に等しくなります。大きくて危険です。
最初と 2 番目の損傷領域 (R L1、R L2) の抵抗が低いと、1 番目と 2 番目の損傷領域 (負荷ハウジング) の「アース」を接続する導体を通って重大な漏れ電流が流れる可能性があります。
I L1 = I L2 = √3*U Ф / (R L1 + R L2)
IT 分野では 2 番目の分離違反は危険です!
負荷ケースは、この電流によって生じる電位を取得します。 したがって、第 1 セクションの短絡が危険ではない場合、その後の第 2 セクションの短絡は TN システムと同様に危険です。 したがって、RCDが必要です。
指定:
- U L1 (U L2) – 最初 (2 番目) の損傷領域の降伏電圧。
- U Ф – 変圧器の相電圧。
- I L1 (I L2) – 1 セクション (2 セクション) の絶縁破壊/漏れ電流。
- R L1 (R L2) – 損傷領域の抵抗 1 (2)。
電流サーキットブレーカーと RCD を組み合わせて使用すると、このような場合に必要な保護が提供されます。 この場合、安全性の点では、IT システムは RCD を備えた TNS に匹敵します。つまり、RCD の動作 (緊急セクションのスイッチがオフになる) は、最初の絶縁違反が発生したことを示し、絶縁違反が発生したことを示します。適時に削除されます。
RCD を確実に動作させるには、通常 1500 オーム以下の強制抵抗 Z N (中性点接地) を取り付ける必要があります。 この抵抗がなければ、システム内に他のデバイスがない場合、最初の故障を検出することはできません（RCD と現在のマシンを除く - 以下を参照）。
これらの機能に加えて、セキュリティをさらに向上させることができるのは IT システムだけです。
PMI/PIM(常時絶縁監視/絶縁センサー)を搭載することで、さらにセキュリティ度を高めることができます。 PMI は高抵抗の電流計 (または Z N と並列に接続された電圧計) で、TP の中性点と「アース」の間に Z N と同じ方法で接続されます。
PMI では次のことが可能になります。
- 短絡に至るまでの重大な相故障、つまり「アース」を正確に記録します。
- システム内の導体の絶縁状態（絶縁材料のパラメータの緩やかな経年劣化や劣化）を常に記録します。
他のシステム (TN、TT) とは異なり、これにより、最初の絶縁違反を検出できますが、緊急セクションを切断することはできません (IT では最初の絶縁違反は危険ではないため)、その作業を完了するだけで済みます。完了後は、通常の切断と絶縁の修理を行ってください。 これは、たとえば、緊急回路をタイムリーに自動的に「遮断」することよりも、すべての障害を事前に排除し、突然の制御不能な自動シャットダウンの可能性を排除することが重要である病院やその他の場所では特に重要です。回路の。 したがって、IT システムは、病院、船舶、地下鉄などの伝導媒体 (水、土など) に関連する構造物、およびセキュリティの強化が必要なその他の場所の標準として多くの国で導入されています。
したがって、IT システムの安全性の向上とは、システム内のすべての導体の絶縁不良を安全に検出して排除できる機能を指します。
ITシステムでは現行マシンの導入が必須です。 RCD は、負荷の特性と適用される Z N および PMI に応じて取り付けられます。
さらに、PMI 保護回路自体は、たとえば、TP でスパーク ギャップやサージ保護ユニット (サージ リミッター、サージ サプレッサー) を使用してさらに保護されます。
指定:
- SCPD(短絡保護装置) – 短絡保護回路ブレーカー、電流回路ブレーカー、熱磁気リリース付き回路ブレーカー。 回路内の電流が機械の定格電流を超えると、機械は回路を開きます。
- RCD(残留電流装置) - RCD、残留電流装置、差動電流装置、またはより正確な名前: 差動 (残留) 電流によって制御される残留電流装置、略称 RCD-D) または残留電流スイッチ (VDT) または残留電流装置 (ZOU) – 機械式スイッチングデバイス。差動電流が所定の値に達すると（超えると）、負荷回路が開きます。
- PIM(永久絶縁監視) – PMI永久絶縁監視/絶縁センサー。
- ZNオプションのインピーダンス – TP での追加の強制中性点抵抗。
- サージリミッター(サージ抑制装置、サージアレスタ) - サージアレスタ、サージ保護ユニット、または過電圧保護ユニット。
注意！
上記の情報はすべて、保護エンクロージャ内の絶縁ワイヤおよび電気機器にのみアクセスできるユーザーの保護に関するものです。
回路ブレーカー、RCD、絶縁センサーなどを使用する場合は、たとえ最も安全な接地システムを使用していても、電気機器への深い侵入は生命を脅かす可能性があることに注意してください。
人体に対する重大な危険の例:
例1
設置済み: あらゆる接地システム。 交流回路の保護装置。 UPS 100 kVA – バッテリー キャビネット内のバッテリーは常に通電されており (UPS がオフの場合を含む)、危険です。
注意！ 高い直流電圧!
例 2
IT システム。 自動機械がございます。 RCDがあります。 絶縁センサーが付いています。 断熱マットあります。 電気モーター、スタビライザー、100 kVA UPS など、あらゆるデバイスがあります。 この装置の端子パネル (または絶縁が損傷した対応するワイヤ) の相と中性線、または 2 つの相に人が (同時に) 接触すると危険です。
注意！ 高い交流電圧!
(断熱マットの上に人がいる場合、RCD はトリップしません!)
例 3
また、通電中の導体に触れなくても人身傷害が発生する可能性があります。たとえば、100 Ah バッテリ アセンブリの端子にレンチを落とした場合、危険な閃光とともにヒューズのように燃え尽き、飛沫が周囲に当たる可能性があります。金属。
注意！
完全なセキュリティを確保するには、次の 4 つの追加条件が必要です。
- 機器開発者は、高レベルの機器の安全性とメンテナンスを確保するための措置を講じています。
- 装置を扱うエンジニアは、実行中の作業の高レベルの安全性を確保するための措置を講じました。
- 温度、湿度が正常で、近くの水道管が破裂する危険がないなど、環境が正常であること。
- 装置の稼働時間は危険限界を超えていませんでした（時間の問題）。
