На подстанции специально создают земляной провод, который, грубо говоря, соединен с землей. Его и называют «землей», хотя правильно — «нейтраль». Для этого подстанция имеет контур защитного заземления, на который непосредственно подключена глухозаземленная (заземленная напрямую, а не через какие-то устройства) нейтраль трансформатора.
Примечание.
Напряжения на «нейтральном проводе» нет, служит он только для того, чтобы фазный провод имел пару. В нашем случае эта нейтраль называется глухозаземленной, она непосредственно подключена к заземляющему контуру. Как альтернатива, существует понятие изолированная нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.
Второй провод так и называется — «фаза». Это та же самая фаза, что вышла с электростанции, только прошедшая через множество переключений и трансформаций.
2.2. Базовые системы заземления
В нашей стране все линии электропередачи от трансформаторной подстанции до ВРУ (вводно-распределительного устройства) зданий (рис. 2.2) — четырехпроводные (три фазных провода L1, L2, L3 и совмещенный нулевой проводник PEN). Эта схема от подстанции до ВРУ условно называется TN-C (расшифрую далее).
В старых сетях PEN проводник так и шел до потребителя в таком объединенном виде PEN. Поэтому к потребителю шло 2 проводника при однофазном включении (L, PEN) и 4 проводника — при трехфазном включении (LI, L2, L3, PEN).
Эта схема условно тоже называется TN-C, где:
Т — заземленная нейтраль, непосредственная связь нейтрали источника электропитания с землей (лат. terra);
N — источник электропитания заземлен, а заземление потребителей производится только через PEN-проводник (ит. Neutre — нейтраль);
С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник), (англ. Combined).
Схема системы защитного заземления TN-C представлена на рис. 2.2.
Рис. 2.2. Устаревшая система защитного заземления TN-C
Достоинства подсистемы TN-C. Это наиболее распространенная подсистема, экономичная и простая.
Недостатки подсистемы TN-C очень существенные. У такой системы нет отдельного проводника РЕ (защитное заземление). Это означает, что в жилом доме в розетках отсутствует заземление. Не редко при такой системе делается зануление. Зануление это крайняя мера, рассчитанная на эффект короткого замыкания. Если проводник фазы окажется на корпусе прибора, произойдет короткое замыкание (КЗ), в итоге, сработает автоматический выключатель на отключение.
При такой системе TN-C недопустимо уравнивание потенциалов в ванной комнате.
Вывод.
Система заземления TN-C используется в старом жилом фонде и не может быть рекомендована для новых домов.
В современных сетях совмещенный нулевой проводник PEN расщепляется при вводе в здание (в ВРУ) на два проводника (рис. 2.3):
♦ нулевой рабочий проводник N;
♦ нулевой защитный проводник РЕ.
В итоге к потребителю с вводного устройства идет 3 проводника при однофазном включении (L, N, РЕ) и 5 проводников (L1, L2, L3, N, РЕ) — при трехфазном включении.
Рис. 2.3. Расщепления РEN проводника в ВРУ:
а — схемы расщепления; б — наглядное представление
Эта схема, начиная с ВРУ и до конечного потребителя, условно называется TN-S, где:
Т — заземленная нейтраль, непосредственная связь нейтрали источника электропитания с землей (лат. terra);
N — источник электропитания заземлен, а заземление потребителей производится только через PEN-проводник (ит. Neutre — нейтраль).
S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены (англ. Separated).
Схема системы защитного заземления TN-S представлена на рис. 2.4.