Как преобразовать систему TN-C в систему TN-C-S

Категория: Дата публикации: 14 Май 2015

В большинстве старых домов и квартир используется двухпроводная электрическая сеть (система TN-C). В такой системе нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в один по всей сети. Система TN-C не соответствует современным нормам и требованиям по электробезопасности. Эксплуатация электрических сетей, построенных по системе TN-C, связана с повышенным риском как для человека, так и для строения. Понятно, что полностью заменить все компоненты сети не всегда возможно. Как же обеспечить безопасную эксплуатацию электрических сетей с наименьшими потерями? Самым простым и практичным вариантом является преобразование системы TN-C в систему TN-C-S.

Система TN-C-S позволяет безопасно эксплуатировать современные приборы с трехконтактными вилками (евровилками), а также использовать современные средства защиты, такие как УЗО.

Общие понятия

Для более чёткого понимания и восприятия материала рассмотрим два типа электрических сетей. Внешняя питающая электросеть — линии электропередач (ЛЭП), по которым электроэнергия поступает к нам в дом.

На фото ниже показан фрагмент городской воздушной линии электропередачи, питающей жилые дома по моей улице. В типовом случае используют четыре изолятора (ролика) закреплённых на опоре. Три верхних изолятора используют для фазных проводников (обозначены L1, L2, L3) и нижний изолятор используют для нулевого рабочего проводника (обозначен буквой N). При однофазном питании в жилой дом электроэнергия поступает по двум проводам (на фото показана отходящая линия (L1 — N), при трёхфазном электроснабжении в жилой дом электроэнергия поступает по 4 проводам, т. е. используются все четыре провода.

Электрическая сеть

Таким образом, городская воздушная линия (ВЛ) представляет собой четырёхпроводную систему (обозначаемую комбинацией букв TN-C), в которой проводник N (в современной терминологии PEN) совмещает в себе функции рабочего и защитного проводника. Данная система (TN-C), несмотря на её существенные недостатки, для внешних питающих сетей разрешена к применению. Но вот использовать её внутри жилых помещений согласно действующим нормативным документам нельзя.

Внутренняя (внутридомовая) электрическая сеть — лектрическая сеть, проложенная внутри дома, посредством которой обеспечиваются электроэнергией потребители в жилом доме и в хозяйственных постройках, а также освещение помещений дома и хозяйственных построек.

Как отмечалось выше, использовать систему TN-C внутри жилых строений запрещено. К использованию разрешена лишь система TN-C-S. Причин достаточно:

  • Невозможность системы TN-C обеспечить требуемую электробезопасность для жильцов дома и безопасность самого строения.
  • Невозможность использования (по крайней мере, полноценного) современных устройств защитного отключения.
  • Невозможность правильного и безопасного подключения современных бытовых приборов (телевизор, стиральная машина, холодильник и т. д.).

Для наглядности рассмотрим подключение к внутридомовой электросети современной бытовой техники, имеющей трёхконтактную вилку (в обиходе называют евровилкой). При однофазном питании жилого дома в дом приходит два провода (фазный и нулевой), как показано на фото выше. Для правильного и безопасного подключения бытовой техники, оборудованной евровилкой, требуется три провода, фазный (L), нулевой рабочий (N) и защитный (PE). Что и показано на фото ниже слева.

Евровилка

Таким образом, в случае подключения бытовой техники к двухпроводной электропроводке оборудование работать будет. Такое подключение современной бытовой техники характерно для старых многоквартирных домов. Но в этом случае возникает реальная угроза поражения электрическим током. Почему? Если посмотреть на схему подключения внутри самого устройства (стиральная машина, холодильник и т. д.), то мы увидим, что третий защитный провод (PE), идущий от вилки, подключён к корпусу оборудования. На фото справа показано подключение защитного проводника внутри сварочного аппарата (обведено белым кругом). Аналогично подключаются и прочее электрооборудование (стиральная машина, холодильник и т. д.). За счет такого подключения корпус электроприбора всегда защищён от появления на нём высокого (фазного) напряжения. Так как в случае повреждения (пробоя) изоляции и появления фазного напряжения на корпусе прибора, сработает защитный автомат (либо по току короткого замыкания, либо по току утечки) и отключит неисправный прибор. Тем самым исключается возможность поражения человека электрическим током при неисправном оборудовании.

К сожалению, на практике ситуация такова:

  • Люди мирятся (либо вынуждены мириться) с возможной опасностью поражения электрическим током при использовании в доме устаревшей (двухпроводной) электрической сети.
  • Начинают пытаться «решать проблему» народными методами.

Так, например, в сети Интернет высказывается идея объединить (соединить между собой) контакты проводников N и PE в розетке. Тем самым, якобы, корпус электроприборов будет занулён, и будет обеспечена безопасность жильцов. Делать этого категорически нельзя, так как вероятность поражения электрическим током существенно возрастает. Чтобы понять почему, рекомендую посмотреть мою статью «Электромонтажные работы в доме — по британскому стандарту».

Таким образом, для правильного безопасного подключения электрооборудования в доме с возможностью использования современных защитных устройств (УЗО), требуется модернизация (реконструкция) электрической сети в жилом доме.

Преобразование системы TN-C в систему TN-C-S

Основные моменты по модернизации внутридомовой электросети представим следующим образом:

  • При однофазном питании жилого дома (квартиры) необходимо перейти от двухпроводной внешней сети (проводники L, PEN) к трёхпроводной сети внутри дома (проводники L, N, PE).
  • При трёхфазном питании и наличии в доме однофазных потребителей (что практически всегда имеет место) необходимо перейти от четырёхпроводной внешней сети (L1, L2, L3, PEN) к пятипроводной сети внутри жилого строения (L1, L2, L3, N, PE).

Для наглядности рассмотрим процесс разделения PEN проводника в виде следующей условной картинки:

Проводник PEN

Как видно из рисунка, процесс разделения проводника PEN на два раздельных проводника (PE и N), как при однофазном вводе, так и при трехфазном, по сути, одинаков. Хотя, нужно отметить, что при трёхфазном вводе в дом, подключение трёхфазных потребителей (например, циркулярной пилы или бетономешалки) будет отличаться от подключения однофазных потребителей (телевизор, холодильник и т. д.)

Возвращаясь к нашему рисунку, отметим следующее:

Для того чтобы правильно выполнить преобразование системы TN-C в систему TN-C-S, необходимо выполнить и учесть ряд требований:

1. Правильно выбрать место разделения PEN проводника в электроустановке.
2. Не допускать присоединения проводников N и PE (в точке разделения) под один болт.
3. После разделения проводника PEN на проводники PE и N в электроустановке, последние не должны иметь электрического контакта между собой.
4. Защитный проводник PE ни при каких обстоятельствах не должен иметь разрывов в цепи или установленных в этой цепи коммутационных аппаратов.

Важно также понимать и учитывать, что система TN-C-S является комбинацией систем TN-C и TN-S.

Т. е. на участке до точки разделения в электроустановке (на рисунке точка разделения обозначена шинкой) она сохраняет все недостатки, присущие системе TN-C.

Практическое выполнение работ

Выбор места разделения PEN проводника в электроустановке

Наиболее оптимальным местом разделения PEN проводника являются:

1. Во вводном шкафу на фасаде дома.
2. В учётно-распределительном шкафу внутри жилого дома.

Кроме того, при выполнении работ нужно учитывать тот факт, что в зависимости от материала, из которого сделан шкаф (токопроводящий или диэлектрический), выполнение работ будет несколько отличаться. Поэтому мы рассмотрим выполнение работ для обоих случаев (в металлическом шкафу и в пластиковом боксе).

Разделение PEN проводника в учетно-распределительном металлическом шкафу

С учётом удобства выполнения работ, экономии материалов (четырёхжильный кабель был в наличии, пятижильный кабель необходимо было покупать), я разделение PEN проводника делал в учётно-распределительном шкафу внутри дома.

Основные фрагменты выполнения работ представлены на фото ниже, как и краткие к ним пояснения.

Основные фрагменты выполнения работ

Основание, на котором выполнен монтаж оборудования, представляет собой металлическую (стальную, токопроводящую) конструкцию, которая крепится в стальном шкафу посредством четырёх (токопроводящих) шпилек.

Пояснение к фото:

1. — место присоединения проводника PEN, который заводится в дом в составе силового медного кабеля (4?10 мм2) и крепится к стальному основанию учетно-распределительного шкафа.

2. — медный монтажный провод (сечением 10 мм2), который обеспечивает электрическое присоединение проводника PEN к шинке (4).

3. — присоединение монтажного провода 2 должно быть надёжным и тщательно выполненным. В данном случае в точке 3 оно выполнено винтом, а в точке 1 присоединяется посредством опресованного наконечника, закреплённого на шпильке стального основания шкафа под гайку.

Присоединение монтажного провода

4. — главная заземляющая шинка (4). Из особенностей отмечу следующее. К стальному основанию шинка прикреплена двумя винтами. Основание в месте присоединения шинки должно быть зачищено от заводской краски (для лучшего контакта). Количество свободных винтов (мест) у главной заземляющей шинки для подключения защитных PE проводников групповых потребителей лучше взять с запасом (на фото ниже показаны места 1-11 для подключения).

Главная заземляющая шинка

Кроме того, для надёжного присоединения стального корпуса учетно-распределительного шкафа к заземляющему контуру, я использовал отдельный дополнительный проводник (заводится в шкаф снизу и крепится к нижней шпильке основания шкафа) от основной системы уравнивания потенциала, что более детально показано на фото ниже.

Распределительный шкаф

Присоединение дополнительного PE проводника в нижней части шкафа выполнено аналогично вышеописанному.

Момент разделения общего PEN проводника на два раздельных самостоятельных проводника N и PE показан в фотоподборке ниже. На что важно обратить внимание?

Стальное токопроводящее основание соединено с проводником PEN. Для разделения мы использовали:

  • правую верхнюю шпильку шкафа — для защитного проводника PE (фото слева)
  • левую верхнюю шпильку шкафа — для нулевого (рабочего) проводника N (фото справа)

Таким образом, соблюдено требование о недопустимости использования в месте разделения общего болта

Общий болт

5. — шинка нулевого (рабочего) проводника.

Как мы знаем, после разделения проводники PE и N не должны пересекаться (иметь электрический контакт) между собой. Чтобы обеспечить выполнение данного условия, использовалась шинка нулевого проводника, выполненная на диэлектрическом основании, с креплением на динрейку.

Проводники

После разделения PEN проводника, для подключения потребителей мы будем использовать:

Для подключения однофазных потребителей — три проводника:

  • Фазный проводник (L), который берём с отходящего группового автомата.
  • Нулевой (рабочий) проводник (N), который берём с нулевой шинки.
  • Защитный проводник (PE) берём с главной заземляющей шинки.

Особенности подключения трёхфазных потребителей

При трёхфазном вводе, после выполнения разделения мы получили 5-проводную систему. Но, в отличие от однофазных потребителей, мы используем не все проводники из возможных, а только четыре проводника из пяти: три фазных проводника (L1, L2, L3) и защитный проводник PE.

Ниже на фото наглядно показано, откуда и как можно запитать однофазные и трёхфазные потребители.

Однофазные и трёхфазные потребители

Разделение PEN проводника в пластиковом боксе

Ниже на фото показан пример разделения PEN проводника в пластиковом боксе. Из особенностей отмечу следующее. Шинка 1 и шинка 2 предустановленны в боксе заводом изготовителем. В принципе, их достаточно для того, чтобы выполнить разделение. Дополнительная шинка 3 использована с целью удобства выполнения работ при распределении нагрузок по групповым потребителям.

Перечень основного оборудования, установленного на динрейку (слева — направо):

  • 1 — двухполюсный автомат
  • 2 — однофазный счётчик
  • 3 — устройство защиты многофункциональное (УЗМ-50) для защиты от перенапряжений
  • 4 — групповое УЗО в количестве 2 единиц. Первое УЗО и два отходящих автомата (4, 6) используются для защиты потребителей в жилом доме. Второе УЗО и отходящий автомат (7) используются для защиты потребителей в хозяйственных постройках

Перечень основного оборудования

Для подключения групповых потребителей, например в жилом доме, будем использовать:

  • С отходящего автомата 5 (или 6) берём фазу (L).
  • С шинки 1 получим рабочий (нулевой) проводник (N).
  • С шинки 3 возьмём защитный проводник (PE).

Важный момент: для подключения потребителей, расположенных вне дома, будем использовать следующее подключение:

  • С отходящего автомата 7 берём фазу (L).
  • С шинки 1, как и выше, получим рабочий (нулевой) проводник (N).
  • А вот защитный проводник (PE) будем брать со второго УЗО (4), крайний справа на фото.

Т. е. использовать в качестве защитного проводника подключение с шинки 3, как в предыдущем случае, для потребителей расположенных вне дома — недопустимо, так как данные потребители защищены своим УЗО и своим автоматом.

Выводы

После выполнения работ по преобразованию системы TN-C в систему TN-C-S в частном доме, домовладелец получает следующие преимущества:

  • Можно правильно и безопасно подключить все современные электробытовые приборы в доме.
  • При правильном применении и использовании устройств защитного отключения (УЗО), в частности:
    • Использования пожарного УЗО на вводе в дом.
    • Использование отдельных УЗО для групповых и отдельных потребителей и розеточных групп.

    Мы можем получить почти идеальную с точки зрения безопасности систему электроснабжения жилого дома.

  • Последний, очень важный момент, на который мало кто обращает внимание. Только после преобразования системы TN-C в систему TN-C-S, возможно использование системы уравнивания потенциалов в электроустановке жилого дома в целях безопасности жильцов дома и самого строения. При этом отметим следующий момент. Защитный проводник PE, который мы использовали для безопасного подключения бытовой техники, помимо своей основной функции в случае использования системы уравнивания потенциалов внутри дома, дополнительно выполняет функцию уравнивания потенциалов между естественными токопроводящими частями дома (строительными конструкциями, инженерными коммуникациями) и токопроводящими частями электроприборов (корпус стиральной машины, холодильника и т. д.).

  • Похожие публикации

    Возможно вам будет интересно

    Мебель для дома

    Техника для дома

    Выбираем пылесос для дома

    Можно ли найти сейчас человека у которого нет дома п...

    27.05.2016г.

    Выбираем качественную бензопилу

    Нет лучшего помощника при строительстве или ра...

    27.09.2015г.

    Как выбрать фритюрницу

    Наверное, каждый ч...

    14.08.2015г.

    Выбор рисоварки из нержавеющей стали

    Любой, кто нашел приемлемый вариант рисоварки из нер...

    19.03.2017г.

    Как выбрать электрический обогреватель

    Наступает пора года, когда на улице, а соответ...

    16.09.2015г.

    Руководство по покупке соковыжималки

    Соки, особенно фруктовые полны витаминов и минералов...

    17.10.2015г.

    Как использовать кухонный комбайн по максимуму

    Процесс приготовления пищи в наше время стал невозмо...

    21.02.2017г.

    Узнайте больше о соковыжималке Magic Bullet

    Magic Bullet - это непросто мощная соковыжималка. С ...

    20.03.2017г.

    Как научиться танцевать во взрослом возрасте

    Танцы – это отличный способ приобрести здоровье, кра...

    10.08.2016г.

    Обзор соковыжималок для моркови

    Вы решили, что пришло время сделать что-то для вашег...

    18.03.2017г.

    Как правильно выбрать подходящую мультиварку

    При выборе мультиварки необходимо обратить внимание ...

    07.06.2016г.

    Автомобильный бетононасос в Киеве

    Бетономешалка относится к числу обязательного оборуд...

    10.07.2017г.