Электротехника / Выбор системы эл.снабжения TN-C/TN-C-S и мер по защите для кабельных сетей наружного освещения  

СП 323.1325800.2017 п 7.4.22 гласит  ” При сечении жил кабелей и проводов менее 10 мм из меди и менее 16 мм из алюминия однофазные групповые линии следует выполнять трехпроводными, двухфазные - четырехпроводными, трехфазные - пятипроводными с отдельными N- и PE-проводниками. “ Данная норма соответствует  ПУЭ п  1.7.131. “В многофазных цепях в системе TN для стационарно проложенных кабелей, жилы которых имеют площадь поперечного сечения не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию, функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников могут быть совмещены в одном проводнике (PEN-проводник)”.  Так же есть дополнительная норма ПУЭ п 1.7.132. “Не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и постоянного тока. В качестве нулевого защитного проводника в таких цепях должен быть предусмотрен отдельный третий проводник. Это требование не распространяется на ответвления от ВЛ напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.”

Соответственно делаем вывод, что для кабельных однофазных сетей наружного освещения и  трехфазных сетей наружного освещения сечением меньше 10мм по меди и 16мм по алюминию применение системы TN-C-S обязательно. Для кабельных трехфазных сетей наружного освещения сечением более 10мм по меди и 16мм по алюминию применение системы TN-C возможно. Но возникает вопрос  - запрещает ли эти нормы применение системы TN-C-S для сетей сечением более 10мм по меди и 16мм по алюминию? Возможно в этом диапазоне превалируют другие доводы? Основным из которых является защитные меры по безопасности.

В ПУЭ п. 6.1.38. написано ”Защитное заземление металлических корпусов светильников общего освещения с лампами накаливания и с лампами люминесцентными, ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, натриевыми со встроенными внутрь светильника пускорегулирующими аппаратами следует осуществлять: 1. В сетях с заземленной нейтралью - присоединением к заземляющему винту корпуса светильника РЕ проводника. 2. В сетях с изолированной нейтралью, а также в сетях, переключаемых на питание от аккумуляторной батареи, - присоединением к заземляющему винту корпуса светильника защитного проводника.

У нас система с заземленной нейтралью, соответственно достаточно к заземляющему винту корпуса светильника РЕ проводника.

Тоже самое написано в ПУЭ п. 6.1.45. “При выполнении защитного заземления осветительных приборов наружного освещения должно выполняться также подключение железобетонных и металлических опор, а также тросов к заземлителю в сетях с изолированной нейтралью и к РЕ (PEN) проводнику в сетях с заземленной нейтралью.”

Если предположить, что под ”защитным проводником/заземлителем” в пунктах 6.1.3.8 и 6.1.45 ПУЭ подразумевается выделенное заземляющее устройство то оно относится к сетях с изолированной нейтралью. И соответственно к сетям с заземленной нейтралью, к которым относятся системы TN-C/TN-C-S, это требование не относится.

Есть еще норма: ПУЭ п. 2.4.38. ”На опорах ВЛ должны быть выполнены заземляющие устройства, предназначенные для повторного заземления, защиты от грозовых перенапряжений, заземления электрооборудования, установленного на опорах ВЛ. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом.”

Но здесь идет речь о порах ВЛ с воздушными сетями, а не о опорах наружного освещения с кабельными сетями. Хотя ” электрооборудования, установленного на опорах ВЛ” (светильники наружного освещения) имеются.

Дальше есть норма ПУЭ п. 2.4.39. “Металлические опоры, металлические конструкции и арматура железобетонных элементов опор должны быть присоединены к РЕN-проводнику.”

Только не понятно, дополняет ли этот пунт ПУЭ (2.4.39) действие предыдущего пункта ПУЭ (2.4.38) или может применяться самостоятельно.

Далее есть норма ПУЭ п. 2.4.46. “В населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой ВЛ должны иметь заземляющие устройства, предназначенные для защиты от атмосферных перенапряжений. Сопротивления этих заземляющих устройств должны быть не более 30 Ом, а расстояния между ними должны быть не более 200 м для районов с числом грозовых часов в году до 40, 100 м - для районов с числом грозовых часов в году более 40.”

Конечно нормы ПУЭ относящиеся к главе 2.4 ПУЭ относятся к воздушным линиям электропередачи напряжения, но опоры освещения наверняка так же требуют мероприятия защиты от атмосферных перенапряжений, да и сами по себе являются дополнительным фактором опасности.

Возникает следующий вопрос – возможно ли применение подземной части металлических опор освещения в качестве заземляющих устройств? Сама по себе эта металлическая конструкция находящиеся в земле, но наверняка обработанная составами препятствующими коррозии, да и при креплении в земле часто используются бетонные составы, однозначно не улучшающие растекание тока. Или нужно применять выделенные заземляющие устройства (штырь, уголок) опускаемые в котлован опоры или монтируемые отдельно, с последующим металлическим контактом с телом опоры?

Прошу форумчан высказаться по следующим вопросам:

Какие системы электроснабжения (TN-C/TN-C-S) предпочтительно выбрать для трехфазных кабельных сетей наружного освещения сечением более 10 мм из меди и 16 мм из алюминия?

А так же какие мероприятия по защитным мерам безопасности будет достаточно применить: присоединение металлических опор к РЕN-проводнику, или дополнительные мероприятия по применению подземной части поры освещения в устройстве заземляющего устройства, или дополнительны мероприятия по устройству выделенного заземляющего устройства?

TN-C указанная вами система в трехфазной сети, имеет существенный недостаток при обрыве PEN проводника, что влечет за собой появления потенциала на корпусе оборудования.

ПУЭ
1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и РEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах.

То есть при системе TN-C вам нужно выполнять повторное заземление на каждой опоре.
При системе TN-C-S достаточно выполнить повторное заземление в точке разделения.

Широкое распространение получили для наружного освещения линии ВЛИ (с СИПАами), предназначенными для совместного питания потребителей 0,4кВ и наружного освещения, выполненные 5-проводными самонесущими проводами - 3 фазных, 1 фонарный и общий PEN-проводник.
Этого вполне достаточно для электробезопасности.

Заземляющие устройства опор, для повторного заземления, указанные вами, устанавливаются не на каждой опоре, а в указанных ПУЭ местах, которые вы перечислили.
Применение для ваших целей PE-проводников в питающей линии (ВЛИ-0.4кВ) для указанных потребителей совсем не обязательно.
В качестве заземления опор (металлических и ж/б) применяют присоединение корпусов опор, арматуры к PEN-проводнику линии, с обязательным присоединением к PEN-проводнику питающей линии PE-зажима светильника.

Иногда на промышленных площадках применяют питающие сети наружного освещения, выполненные СИПом с PE-проводниками, что совсем не обязательно, может потому, что к ним могут быть подключены временные промпотребители, нуждающиеся в PE-проводнике, в зданиях все равно выполняют заземляющий контур на вводе и для них возможна линия с PEN-проводником.

добавлю, обрыв проводов, выполненных СИПом - редкость, в отличии от голых проводов и их перехлеста тоже.
СИП - выносливая сеть, и обрыв отдельного проводника из общей скрутки - тоже редкость, уж если рвут так все сразу и защита от КЗ сработает.
А для безопасности внутри здания, объекта, все равно предусматривают комплекс мер и заземляющее устройство, и пр. (ОСУП, ДСУП, ГЗШ, УЗО).

Тоже самое касается и кабельных линий наружного освещения, заземляющие устройства опор не нужны, естественные заземлители (корпуса опор) присоединяются к PEN-проводнику питающей линии.

и еще, при ремонте, работе со светильниками на опорах с PEN для безопасности. соблюдаются все требования, и персонал квалифицированный.
другое дело, если светильники в пределах досягаемости по высоте до 2,5м, тогда применяют УЗО на линиях и PE-проводники.

Вывод интересный, но не однозначный. В данном пункте ПУЭ (1.7.61) говорится о необходимости повторного заземления и РЕ (TN-C-S) и PEN (TN-C) проводника.

я перечислил оба варианта

повторное заземление выполняется на вводах в любое здание.
сама кабельная линия наружного освещения вполне может быть с PEN-проводником, зачем в кабельной линии  PE-проводник, если на вводе обязательно будет заземляющее устройство ?

Речь идет о кабельной сети наружного освещения, не о сети электроснабжения, на конце которой выполняется повторное заземляющее устройство.

Извините, не внимательно прочитал ваше сообщение.

Вопрос. А что будет, если на каком то участке между светильниками, произойдет обрыв PEN ? В однофазной сети да можно, но в трехфазной сети, нужен проводник РЕ.

vl-sx  Нужно внимательно анализировать аварийную ситуацию, и делать так что бы при аварийной ситуации ваша система оказалась безопасной.
Для примера возьмите этажные стояки многоквартирного дома. Ситуаций с обрывом нулевого провода  описано в сети много.

Согласен, но вопрос в том как это обосновать заказчику. Прямых указаний о невозможности применения системы TN-C на трехфазных кабельных сетях свыше 10мм по меди и 16 по алюминию нет.

Anatoliy
все сети наружные кабельные - 0,4кВ - проектируются с PEN-проводником, в т.ч. наружного освещения.
как в кабельной сети может оторваться PEN-проводник ?
конечно аварии могут быть разные, но реальность отгорания нуля в кабельной сети очень мала.

Не все.

ПУЭ п  1.7.131. “В многофазных цепях в системе TN для стационарно проложенных кабелей, жилы которых имеют площадь поперечного сечения не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию, функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников могут быть совмещены в одном проводнике (PEN-проводник)”. 

ПУЭ п 1.7.132. “Не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и постоянного тока. В качестве нулевого защитного проводника в таких цепях должен быть предусмотрен отдельный третий проводник. Это требование не распространяется на ответвления от ВЛ напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.”

Их не не будет до тех пор, пока не произойдет полной реконструкции сетей. Но пока существуют сети которым уже по 50 лет и более

Хотя в  ГОСТ Р 50571.28-2006 (МЭК 60364-7-710:2002)
710.312.2 Типы систем заземления
Применение систем заземления TN-C в медицинских помещениях и зданиях после главного распределительного щита не допускается.

Здесь не обращайте внимание на то что это к медицинской среде ГОСТ , а обратите внимание на то что они учли ситуацию обрыв( или плохого контакта после повторного заземления.

ну да, это такая редкость при сечении менее 10 мм2, такие сети нельзя проектировать, они не выдерживают механической стойкости при пучинистых грунтах
в большинстве климатических районов.
и однофазные сети - такая же диковинная редкость для наружных сетей.

Ну почему же. Для наружного освещения парковых зон и то и другое применяют. Хотя именно для этих случаев в ПУЭ есть однозначный ответ, что нельзя сказать об остальных случаях.

Anatoliy
уточню, идет речь про наружные кабельные сети 0.4 кВ и про наружное освещение, медицина внутри зданий вообще особые сети и особые потребители, там внутри некоторых помещений и система заземления может быть другая - IT

добавлю - требований по прокладке в наружных сетях кабелей с раздельными PE и N - нет.
именно поэтому в большинстве наружных сетей кабели с PEN-проводником.

извините меня конечно, кто вам такие сказки напел ?
если вы про коттеджные дома, так там даже проекта не надо, их никто не проверяет, вот они и мастерят разные "глупости".

vl-sx
озвучьте мне минимальные сечения для кабелей наружной прокладки в земле ?
а так же случаи прокладки однофазных кабелей наружного освещения в земле ?

Есть такой сказочный песенник: СП 323.1325800.2017 Свод правил. Территории селитебные. Правила проектирования наружного освещения. п 7.4.22 ” При сечении жил кабелей и проводов менее 10 мм из меди и менее 16 мм из алюминия однофазные групповые линии следует выполнять трехпроводными, двухфазные - четырехпроводными, трехфазные - пятипроводными с отдельными N- и PE-проводниками. “

Это не основной вопрос темы, но попробуйте опровергнуть  СП 323.1325800.2017 п 7.4.22

вы мне не цитату приведите, а приведите случаи когда такое сечение и почему.
да и цитата не полная, читайте далее.

я то ведь знаю, но хочу услышать вас.

Зачем? Я не буду упираться, потому, что мой вопрос это не решает. Привел ссылку просто к сведению. При желании можете поспорить с авторами данного СП.

цитата касается общего случая.
вы же не любые сети наружного освещения пишете, а про кабельные в земле ...
большинство сетей наружного освещения городов, дворов - 3-фазные для них определено минимальное сечение, о чем вы мне так и не ответили.
случаи применения 1-фазных сетей наружного освещения не приводите.

я ведь знаю, но хочу, чтобы вы сначала на вопросы ответили, тогда и цитаты будут правильными

Для отключения части нагрузок в ночное время.

вопросов немного
1. знаете ли вы почему сети наружного освещения именно трехфазные ?
правильно .
2. минимальное сечение кабелей в земле ?
а ведь есть еще марки таких рекомендуемых кабелей ...
.
3. случаи применения 1-фазных кабелей в наружном освещении и при сечении менее 10 мм2 ?
.
4. почему можно применять в наружных кабельных сетях 0,4 кВ - PEN-проводник вместо PE и N ?

на последний - уже ответил я сам.

и эта цитата из СП 323.1325800.2017 (Территории селитебные. Правила проектирования наружного освещения) вполне может быть не ваш случай ...

Не встречал СИП 5-ти жильный. Если можно, дайте ссылку на продавца или производителя.
В ПУЭ-2017 Украины указаны минимальные сечения жил СИП воздушных линий в зависимости от района по гололеду.

Пособие по проектированию воздушных линий 0,4 кВ. Может пригодится

.
ниже приведены ссылки

1. Севкабель
2. Камкабель - даже 6-жильный есть
3. каталог - Камкабель
4. Uncomtech - там нажмите на (Диаметры и массы)
5. каталог Uncomtech - 6-жильные есть

можно еще посмотреть ...

про Ensto - у них на сайте самая актуальная информация, ваша 2009, немного устарела.
пособие по проектированию - очень полезно и насыщенно информацией, спасибо

Если кабельная линия то 5 жил т.е. раздельные РЕ и N, если СИПом, то 4 - совмещенный PEN

Сeргей
уточню это если менее 10 мм2
а если более вполне можно 4-жильный, потому как PEN менее 16 мм2 по AL не может быть.
а рекомендаций, что обязательно и всегда нужно 5-жильные просто не существует.
кроме того, не маловажное значение имеют ТУ от сетевиков, потому как магистральная, распределительная, длинная сеть наружного освещения не может быть  менее 10 мм2 или 16 мм2.
и сами кабели в земле должны быть и по сечению и по типу определенные, а не любые.

поэтому надо сначала разобраться что автор имеет в виду, уточнить параметры сети и только потом давать полноценные советы.

но автор этого видимо не понимает, что по кусочку вряд ли сложится вся мозаика.
и ответы на вопросы не пишет и не собирается.
а в первом сообщении написал так много вопросов, что и ответ ему на них видимо не нужен.

и именно от всего этого зависит какую систему заземления принять ...
и соответственно АВ или УЗО для защиты.

Вы не верно выбрали площадку для самоутверждения. Здесь тема для обсуждения и поиска сносок из нормативной документации (сколь не противоречивым оно не бало). Лично ваше мнение, не подкрепленное сносками на НТД, да и мое то же не имеет ни какого значения при общении с экспертизой и заказчиком.

для начала

"могут быть совмещены" не означают что системы TN-C-S/TN-S не возможно применить.

про свою ситуацию вы вообще молчите,
что у вас - участок уличной магистральной сети наружного освещения, парковая зона, освещение детской площадки детсада, дворовое освещение, архитектурное освещение памятников ...
это всё наружное освещение и выполняется оно разными кабелями, разным сечением и возможно с разными системами заземления ...

Освещение межквартальной дороги, опоры 7м, прокладка кабелем в земле.

техусловия на это есть ?

длина участка, количество опор, светильников ?
откуда подключение ?

ТУ от горсвет, вопросы системы заземления и типа кабелей не указаны. Схема распределенная, общее количество светильников за 200шт. Подключение от пунктов управления освещения на стенках трансформаторных подстанций (5 шт).

для такого случая самая распространенная система TN-C 4-проводная сечение не менее 16 мм2 ал.
и она предполагает дальнейшее подключение и расширение сети уличного освещения.
TN-S - ни к чему, перерасход кабелей.
безопасность при обслуживании квалифицированным персоналом обеспечена, поскольку доступ свыше 2,5 м закрыт.

Если бы это ТУ выдавалось простому рабочему электрику то там бы все прописали и на пальцах бы расписали. А ведь вы проектировщик.
И вы имея знания и понимание выбираете и тип системы заземления и соответственно марку кабелей, сечение и количество жил.

Да могут быть применены , но нужно смотреть где и в какой ситуации. В вашем случаи система TN-C не применима. Вам нужно применить систему
TN-C-S.
Ну и для наглядности
лекция 409 Обрыв нуля в трехфазной сети
https://www.youtube.com/watch?v=_s1ylOPiWIc

Мнения участников разделились

Гипотетически обрыв нуля может произойти и в TN-C-S системе, что приведет к тем же проблемам - выход из работы части однофазных нагрузок за счет смещения геометрического нуля. Правда изменение потенциала на корпусе это не приведет.

Как видите - прочтение одной и той же НДТ приводит к совершенно разным выводам. У одних это TN-C, а у других это TN-C-S система.

я ведь почему говорю про систему TN-C - потому, что вопросы техники безопасности соблюдены и в ней - предел досягаемости выше 2,5 м.
если бы было ниже 2,5м, то тогда нужна была бы система TN-S или TN-C-S.
система TN-C успешно применяется и сегодня, её никто не запрещал.

ну так это же проектирование, тут любую задачу можно решить десятью способами и все они будут правильными. Поэтому как нравиться так и делаешь. Экспертиза пропустит и такой и такой вариант.

Можете пояснить - на основании какого пункта НДТ основывается ваше мнение о применении системы TN-S или TN-C-S для светильников установленных ниже 2,5м. Предположим условия те же - трехфазная система и сечение 10мм и выше по меди или 16 мм2 по алюминию?

дословно у меня было не так ...

.
.

при проектировании 5-проводными кабелями - отдельный 5-проводник используют не для PE-проводника, а для иллюминационного праздничного освещения при общем PEN-проводнике.
но такое тоже редкость - в основном иллюминационное освещение отдельным 2-4-жильным СИПом.
видел даже ПВС ...
вот бы на них экспертизу ...?

а как быть с этим ?

что касается меня - за мной никогда не заржавеют любые цитаты из любых НТД.
ведь у меня создана (ссылка ->АИСС «электро-проект») и не только эта ..., есть в них и НТД Украины и Беларуси и их заводы-изготовители.

Пункт ПУЭ п.6.1.14 относится к внутреннему освещению. В пункте 6.1.15 вообще говорится о необходимости применения светильников со степенью IP54. Не в том не в другом пункте нет сведений на основании которых можно сделать вывод о применении TN-C или TN-C-S.

vl-sx
вы же грамотный человек, зачем вам точности ?
ни вы, ни я не эксперт, домогающийся до любого слова.

мы что с вами не понимаем, требования досягаемости для неквалифицированного персонала.
там сказано про УЗО если ниже ..., а когда применяется УЗО ?

и потом, я же не такой как другие, привожу пункт без купюр ..., а мог бы обрезать и трактовать по-своему

и потом, вам 2.5м зачем, у вас 7м ?

Я про не однозначность НТД. Есть практика применения, есть опыт использования. Каждый имеет право проектировать в меру своего понимания, точно так же как и испытывать на себе последствия своих решений. Но когда люди начинают трактовать ситуацию исходя из своего опыта, а еще более что то требовать, находясь например в рамках эксперта, то не остается ни чего другого как обращаться к точности в словах.

В первом сообщении темы я сразу написал что ситуация не однозначная. Тем более длится не один год. Одних постов на эту тему и здесь на сайте и на www.proektant.org я насчитал более 20шт. И даже здесь мы не пришли к однозначному ответу. Но все же могу высказать наблюдение. Что да же в ваших словах система TN-C-S более безопасна чем TN-C, раз вы согласны применять ее для светильников ниже 2,5м. Да, возможно это именно с этим и связано, что человек может дотянуться до светильника, но все же оказывается система TN-C-S безопасней.

И еще. Я призываю не разбираться кто из проектировщиков лучше, а кто хуже. Все люди, находящиеся здесь на сайте как минимум не равнодушые и болеющие за качество своей работы люди. Здесь именно площадка для обмена мнениями и возможности взглянуть на ситуацию под другим углом зрения.

Вот вы и пришли к правильному заключению.
А по поводу систем заземления то система TN-C и система TN-C-S  вынужденная мера систем., так как существуют старые схемы TN, и что бы как то упорядочить согласование между ними были введены система TN-C-S  и TN-C. При применении  системы TN-C-S , со временем ( по мере износа 4 жильных кабелей от ТП) будет потом легче переводить на систему TN-S.

Возможно вы и правы в общем, но наружные сети электроснабжения как делались ч-х проводными так и делаются, с учетом повторного заземления в конце кабельной линии. И ни какой нормативно-технической документацией  это делать не запрещается. А когда они выработают свой срок? Еще лет через 50?

почему вы решили, что они не нужны и не безопасны ?

1. От трансформаторной до любого здания с собственным заземляющим устройством на вводе вполне достаточно 4-проводных кабелей (система TN-C).
и никакой безопасности это не мешает.
раньше существовали и существуют старые 4-проводные линии без ЗУ на вводе зданий (и жилых) - вот это было опасно.

2. в системе TN-S необходимо ещё в большей степени, чем в TN-C, следить за состоянием ЗУ на трансформаторной, где общий PEN по необходимости, ведь в такой системе ЗУ единственное средство безопасности для многих зданий, его сроки эксплуатации ограничены.
а помимо обрыва N в системе TN-S возрастает не меньшая опасность обрыва PE-проводника и его состояние никак не контролируется.

3. Линии наружного освещения с опорами более 2,5м - вполне достаточно 4-х жильных кабелей, никакой безопасности это не мешает.

4. внутри электрощитовой, внутри любого щита, полно токоведущих частей - это не мешает безопасной эксплуатации его квалифицированным персоналом.

5. во всем нужен разумный человек, иначе можно сломать себе шею на любом тротуаре или лестнице.

📱Размещаем вакансии в Телеграм-канале!
Теперь, размещая вакансии на Proekt.by мы дублируем их в нашем Телеграм-канале с ~5000 подписчиками. Преимущество - мгновенный охват огромной аудитории - специалистов стройотрасли.