Системы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT: сравнение и применение

Что ты поймёшь после урока

Ты научишься читать буквенный код системы заземления и объяснять, чем TN-C опасна, почему TN-C-S — российский стандарт, и когда применяют IT. Это нужно при реконструкции старых зданий и проектировании новых.

Ментальная модель. Буквенный код — это «паспорт» проводника, который соединяет нейтраль трансформатора с землёй и корпусами оборудования. Каждая буква — одно конструктивное решение.

Расшифровка буквенного кода

Буква	Позиция	Значение
T (terra)	1-я	Нейтраль источника заземлена непосредственно
I (isolated)	1-я	Нейтраль источника изолирована от земли
N	2-я	Открытые проводящие части подключены к нейтрали источника
T	2-я	Открытые проводящие части заземлены независимо от источника
C (combined)	3-я	Нейтральный (N) и защитный (PE) проводники совмещены (PEN)
S (separated)	3-я	Нейтральный (N) и защитный (PE) проводники разделены

Пять систем заземления

TN-C — устаревший советский стандарт

Нейтраль заземлена на трансформаторе. PE и N объединены в один проводник PEN на всём протяжении — от трансформатора до розетки. В советское время это была экономия меди.

Проблема: если PEN-проводник обрывается между трансформатором и распределительным щитом потребителя, корпуса всех приборов оказываются под напряжением фазы. При неравномерной нагрузке на фазы на нейтрали появляется опасное смещение потенциала.

Применение: старые советские здания. В новом строительстве запрещена (ПУЭ п. 1.7.80).

TN-S — идеальный вариант

PE и N разделены на всём протяжении от трансформатора до потребителя. Пятипроводная система (3 фазы + N + PE в трёхфазной сети, трёхпроводная в однофазной).

Преимущества: обрыв N не делает корпуса опасными; PE никогда не несёт рабочего тока, поэтому всегда чист.

Применение: новые здания, построенные «с нуля» с кабелем от трансформатора. Обязателен для взрывоопасных зон.

TN-C-S — российский стандарт переходного периода

От трансформатора до главного распределительного щита (ГРЩ) здания идёт PEN (совмещённый). В ГРЩ — точка разделения: PEN разделяется на N и PE. Дальше, по проводке внутри здания, они идут раздельно.

Ключевое требование: в точке разделения PEN подключается к шине PE (ГЗШ), от которой отходит отдельный провод N. Точка разделения должна быть одна и только одна.

Почему это российский стандарт: большинство зданий подключены к советской инфраструктуре с PEN-кабелями во внешних сетях. Полная замена внешних сетей на TN-S — дорогостоящее мероприятие. TN-C-S — компромисс: внутри здания — безопасно (TN-S), снаружи — исторически сложившийся TN-C.

TT — независимое местное заземление

Нейтраль трансформатора заземлена, но корпуса оборудования заземляются через собственный местный заземляющий электрод, независимый от источника.

Применение: частные дома с воздушной линией (ВЛ) подачи. На ВЛ PEN-проводник может быть ненадёжным (нет возможности гарантировать его непрерывность). Местный контур заземления — надёжнее.

Требование: обязательна установка УЗО (без него защита неполноценна, так как ток КЗ может быть мал для срабатывания автомата через высокое сопротивление грунта).

IT — изолированная нейтраль

Нейтраль источника не заземлена (или заземлена через высокое сопротивление). Корпуса оборудования заземлены.

Преимущество: первый однофазный пробой на землю не создаёт тока КЗ и не прерывает работу установки — оператор успевает среагировать. Устанавливается система мониторинга изоляции (СМИ), которая сигнализирует о первом пробое.

Применение: операционные блоки больниц (отключение во время операции недопустимо), шахты, подводные кабели.

Сравнительная таблица

Система	PEN-проводник	Точка разделения	Применение	Опасность
TN-C	На всём пути	Нет	Старые здания	Обрыв PEN = корпуса под напряжением
TN-S	Нет	От трансформатора	Новое строительство	Минимальная
TN-C-S	До ГЗШ	В ГЗШ здания	Большинство зданий РФ	Обрыв PEN до ГЗШ опасен
TT	Нет	—	Частные дома на ВЛ	Нужно УЗО
IT	Нет	—	Больницы, шахты	Накопление двух пробоев

Опасно

В системе TN-C-S критически важно никогда не разрывать PEN-проводник выключателями, предохранителями или болтовыми соединениями без резьбового зажима. Разрыв PEN — это немедленная авария с напряжением на корпусах.

Проверь себя

Почему TN-C запрещена в новом строительстве?
В чём принципиальное отличие TN-C-S от TN-S?
Какую систему применяют в операционных блоках больниц и почему?

Предложить правку

Документы и ресурсы

Обязательные

Норматив ПУЭ 7-е издание, гл. 1.7 (системы заземления) раздел про типы систем заземления; п. 1.7.80 — почему TN-C запрещена в новом строительстве

Практическое задание

Найди вводной щит в своём доме, подъезде или на работе. Попробуй определить систему заземления:

Посчитай количество проводников, входящих в здание (2-проводный ввод, 4-проводный или 5-проводный).
Есть ли в щите шина ГЗШ, к которой подключены PE и PEN?
Сделай вывод: TN-C, TN-C-S или TN-S.

Зарисуй увиденное и запиши в журнал.