System uziemienia TN-C-S – wszystko, co musisz wiedzieć
Instalacje elektryczne wymagają odpowiedniego uziemienia. Układ TN-C-S to często spotykane rozwiązanie. Wyjaśniamy jego działanie, zalety i wady.
Co to jest układ sieci elektrycznej?
Układ sieciowy to konfiguracja sieci elektroenergetycznej. Określa sposób połączenia punktu neutralnego transformatora z ziemią. Łączy też punkt neutralny z siecią przesyłową. Układy sieciowe stanowią podstawę każdego systemu elektroenergetycznego. Wybór odpowiedniego układu sieci ma kluczowe znaczenie. Wpływa na efektywność działania instalacji. Zapewnia bezpieczeństwo jej użytkowników. Oznaczenia literowe pomagają zrozumieć specyfikę instalacji. W Polsce obowiązują przepisy i normy regulujące instalacje elektryczne.
Rodzaje układów sieci elektrycznych
Układy sieciowe różnią się rozwiązaniami. Dotyczą ochrony przeciwporażeniowej i uziemienia. Różnią się liczbą przewodów czynnych i neutralnych. Uwzględniają także przewody ochronne. Układy sieciowe dzieli się na trzy główne rodzaje. To układy TN, TT i IT. Wyróżniamy 3 podstawowe układy sieci typu TN. To TN-S, TN-C i TN-C-S. Oznaczenia literowe mają swoje znaczenie. Litera T oznacza bezpośrednie połączenie punktu neutralnego z ziemią. Litera I oznacza izolację punktu neutralnego od ziemi. N to przewód neutralny. PE to przewód ochronny. PEN to przewód ochronno-neutralny. Łączy funkcje PE i N.
Układ TN-C – historia i ograniczenia
Układ TN-C jest stosowany powszechnie przez Zakłady Dystrybucyjne. System TN-C był najczęstszym systemem uziemienia w budynkach mieszkalnych. Większość populacji korzysta z przestarzałego systemu TN-C. Obecnie polskie prawo zabrania stosowania układu TN-C. Zakaz obowiązuje od 1996 roku. Układ TN-C łączy funkcje przewodu ochronnego PE i neutralnego N. Tworzy jeden przewód PEN. Układ TN-C wyklucza możliwość zastosowania wyłącznika różnicowoprądowego. Wynika to z jego specyfiki. Sieci TN-C nie mogą być stosowane. Dotyczy to przewodów o przekroju mniejszym niż podane wartości. Nie stosuje się ich w instalacjach odbiorników ręcznych i przenośnych.
Czy układ TN-C jest bezpieczny?
Układ TN-C jest mniej bezpieczny niż nowoczesne systemy. Łączy przewody N i PE w jeden. Zwiększa ryzyko porażenia przy uszkodzeniu przewodu PEN.
Układ TN-S – standard w nowym budownictwie
Układ TN-S jest najczęściej stosowany w domach i mieszkaniach. Wiele nowych instalacji elektrycznych stosuje układ TN-S. Zapewnia większe bezpieczeństwo. Układ TN-S charakteryzuje się oddzielnym przewodem ochronnym PE. Przewód PE jest prowadzony niezależnie od przewodu neutralnego N. Systemy TN-S stosuje się w sieciach niskiego napięcia do 1 kV. Układ TN-S umożliwia zastosowanie wyłączników różnicowoprądowych. Zwiększa to poziom ochrony przeciwporażeniowej.
Układ TN-C-S – kompromis z rozdziałem PEN
Układ TN-C-S to system uziemienia. Jest stosowany w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia. Układ TN-C-S ma wspólny przewód PEN tylko w części układu. Początkowy odcinek sieci działa w konfiguracji TN-C. W określonym punkcie instalacji przewód PEN dzieli się. Dzieli się na oddzielne przewody PE i N. Definicja podziału wspólnego przewodu PEN jest kluczowa. Dzieli się on na PE i N w określonym punkcie. Najczęściej dzieje się to w złączu energetycznym. Może nastąpić też w rozdzielnicy głównej budynku.
Dlaczego stosuje się rozdział przewodu PEN?
Stosuje się rozdział przewodu PEN z ważnych powodów. Rozdzielenie przewodu pozwala na eliminację niepożądanych napięć. Dotyczą one przewodów ochronnych. Według publikacji Edwarda Musiała, taki system jest szeroko stosowany. Spotyka się go w budownictwie mieszkaniowym. Występuje również w budownictwie przemysłowym. Układ TN-C-S łączy cechy obu systemów. Wykorzystuje istniejącą infrastrukturę TN-C. Jednocześnie wprowadza bezpieczniejsze rozwiązanie TN-S.
Charakterystyka układu sieci TN-C-S
W układzie TN-C-S przewód PEN jest wspólny. Dzieje się tak od transformatora do punktu rozdziału. Po punkcie rozdziału pojawiają się dwa oddzielne przewody. To przewód ochronny PE i przewód neutralny N. Przewody PE i N po rozdziale muszą być prowadzone osobno. Nie wolno ich ponownie łączyć. Przewód PEN przed miejscem rozdziału ma minimalne wymagania. Przekrój powinien wynosić co najmniej 10 mm² dla miedzi. Dla aluminium to co najmniej 16 mm². Te wartości są kluczowe dla bezpieczeństwa.
| Materiał przewodu PEN | Minimalny przekrój |
|---|---|
| Miedź (Cu) | 10 mm² |
| Aluminium (Al) | 16 mm² |
Ochrona przeciwporażeniowa w układzie TN-C-S
Ochrona przeciwporażeniowa w układzie TN-C-S jest skuteczna. Wymaga zastosowania odpowiednich środków. Wyłączniki różnicowoprądowe (RCD) są skutecznym środkiem. Stanowią ochronę uzupełniającą. Mogą być stosowane po punkcie rozdziału PEN. Przewód ochronny PE jest wykonany w postaci zworki. Łączy metalową obudowę urządzenia elektrycznego. Połączony jest też z obwodem uziemiającym. Zalecane jest uziemianie przewodów ochronnych. Należy to robić w różnych miejscach instalacji. Zabezpieczenia przetężeniowe powinny być dobrane. Należy je dobrać odpowiednio do danej instalacji.
Należy pamiętać, że brak odpowiedniego uziemienia w punkcie rozdziału PEN zwiększa ryzyko.
Miejsce rozdziału PEN na PE i N
Miejsce rozdziału PEN jest bardzo ważne. Najczęściej znajduje się w złączu energetycznym. Może być też w rozdzielnicy głównej budynku. Punkt rozdziału PEN musi być uziemiony. Wymagana rezystancja uziemienia powinna być niska. Zaleca się, aby wynosiła poniżej 10 Ω. Dodatkowe urządzenie uziemiające jest ważne. Zapewnia dodatkową ochronę. Temat dodatkowego urządzenia uziemiającego bywa niedoceniany. Pętla uziemienia to jedna z metod. Służy do wykonania uziemienia fundamentowego lub otokowego.
Jak prawidłowo uziemić punkt rozdziału PEN?
Punkt rozdziału PEN należy połączyć z uziomem. Uziomem może być uziom fundamentowy. Może być też uziom otokowy lub pionowe elektrody. Rezystancja uziemienia powinna być niska. Należy ją zmierzyć po wykonaniu uziemienia.
Wymagania norm i przepisów
Instalacje w układzie TN-C-S muszą spełniać normy. Podstawową normą jest PN-HD 60364. Norma ta dotyczy instalacji elektrycznych niskiego napięcia. Wymagania dotyczące ochrony przeciwporażeniowej określa PN-HD 60364-4-41. Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna wydała normę IEC 60364. Polskie przepisy prawne również regulują te kwestie. Przykładem jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. Nowelizacje przepisów publikowane są w Dzienniku Ustaw.
- Zapoznaj się z normą PN-HD 60364 przed projektowaniem.
- Sprawdź aktualne Rozporządzenie Ministra Infrastruktury.
- Upewnij się, że projekt spełnia wszystkie wymogi prawne.
Projektowanie i eksploatacja w układzie TN-C-S
Projektowanie instalacji w układzie TN-C-S wymaga wiedzy. Należy uwzględnić miejsce rozdziału PEN. Trzeba poprawnie dobrać przekroje przewodów. Ważne jest zapewnienie skutecznej ochrony. Eksploatacja instalacji wymaga regularnych kontroli. Okres przeglądów instalacji elektrycznej to co najmniej raz na 5 lat. Kontrola obejmuje pomiary rezystancji izolacji. Sprawdza się też ciągłość przewodów ochronnych. Mierzy się rezystancję uziemienia
