Универсальный щит учета для систем заземления дома TN-C-S и TT

Мне необходимо собрать щит учета на 380В 15кВт на трубостойку, установленную на границе участка. Чтобы сделать это правильно необходимо определиться с системой заземления, которая будет в доме. От системы заземления в доме зависит исполнение щита учета на столбе. Так как я до сих пор не могу определиться с системой заземления дома, мне нужно собрать универсальный щит учета, подходящий для потенциальных систем заземления в доме.

В будущем мне нужно будет определиться между двумя вариантами системы заземления в доме: ТТ и TN-C-S. В этом посте не буду останавливаться на их отличиях, недостатках и преимуществах, предпосылках к выбору той или иной системы заземления. Отложу этот вопрос на потом.

Мне до сих пор не очевидно какую из двух рассматриваемых систем заземления для дома выбрать. Существуют разные мнения и рекомендации. При этом, щит учета надо уже собрать и подключить электричество для электроснабжения стройки. И хорошо бы собрать щит учета так, чтобы потом его не переделывать. Для этого нужно собрать щит учета, который бы подходил для обеих рассматриваемых систем заземления в доме.

Прежде чем пуститься в изложение подробностей описания решения, сразу скажу, что универсальный щит учета на столбе должен быть выполнен под систему заземления в доме TN-C-S. Такой щит учета можно использовать и для системы заземления в доме TT. При определенном исполнении щит учета для системы заземления дома TT будет отличаться от щита для системы заземления дома TN-C-S только количеством жил уходящего в сторону дома кабеля.

Но сначала еще раз о входе в щит учета. У нас в поселке на столбах проведен 4-х жильный СИП-кабель. У него 4 жилы: три фазы и так называемый PEN проводник. PEN проводник может выполнять две функции для системы электроснабжения дома: PE (защитного заземления) и N (рабочего нуля). Функция PE (защитного заземления) входящего кабеля используется только в системе заземления дома TN-C-S. В системе заземления дома ТТ используется только функция N (рабочего нуля).

Для возможности организации системы заземления дома TN-C-S необходимо в щите учета (до счетчика) обеспечить разделение приходящего с воздушной линии PEN проводника на PE (защитное заземление) и N (рабочий ноль) проводники. Данное разделение необходимо делать именно в щите учета, а не в доме (ответ почему - оставлю на потом).  В этом случае от щита учета к дому должен пойти 5-ти жильный кабель: 3 фазы+N+PE (плюс может  быть еще броня кабеля при прокладке под землей).

Для системы заземления дома TT входящий PEN проводник проходит через щит учета в неизменном виде и идет дальше в дом, на разделяясь на PE и N проводники. В системе заземления дома TT будет использоваться только функция N (рабочего нуля) от PEN проводника.  Функция PE (защитного заземления) в системе заземления TT дома реализуется независимым образом. Функция PE входящего СИП кабеля в системе заземления TT дома не используется.

Таким образом в зависимости от используемой системы заземления дома от щита учета в дом должен прийти кабель либо с 5 жилами, либо с 4 жилами. Универсальным решением (но более дорогим) будет проложить 5-жильный кабель от щита учета до дома. Это позволит на стороне дома в дальнейшем реализовать систему заземления как TN-C-S, так и TT (просто игнорируя PE жилу).

Ниже представлена принципиальная каноническая схема организации разделения PEN на PE и N в металлическом щите учета для организации системы заземления дома по системе TN-C-S. В схеме для разделения PEN на PE и N используется две медные шины, соединенные медной перемычкой.  В данной H-образной шине есть три логических участка: PEN (зона входящего кабеля), PE (зона защитного заземления) и N (зона заземленного рабочего нуля). Важно, что рабочие токи текут только по участкам PEN и N и не текут на участке PE.

Все приведенные в данном посте схемы взяты мной из альбома пользователя Avs7153, в котором есть и другие схемы щитов учета. Схемы различаются в зависимости от расположения щита учета относительно дома, применяемой системы заземления дома, корпуса щита учета (метал/пластик), применяемой системы заземления самого щита учета.

Приведенная выше схема "принципиальная" потому, что иллюстрирует только принцип разделения PEN на PE+N и в ней возможны другие варианты состава устройств и их номиналов ( в частности входного автомата и селективного УЗО).

В принципе, шины можно было бы установить без изоляторов. Но если их установить на изоляторах, это позволит легко перевести щит учета с системы заземления TN на систему заземления TT. Но это вроде бы не рекомендуется делать.

В том же альбоме Avs7153 представлена упрощенная (и менее наглядная) версия щита учета для организации системы заземления дома TN-С-S. В этой схеме шина PE и N объединены на одной медной шине. Порядок следования контактов на медной шине важен, так как необходимо обеспечить отсутствие протекания рабочих токов по части шины PE.

Вторая схема более компактная. Но с ней есть вероятность появления ошибок при подключении к шине. Сам я пока не решил какую версию буду использовать: каноническую (первую) или компактную (вторую).

И наконец, на схеме ниже изображена принципиальная схема щита учет под систему заземления дома ТТ. Видим, что данная схема отличается от компактной схемы для системы заземления дома TN-C-S только отсутствием PE жилы в уходящем к дому кабеле. Все остальное полностью идентично!

В обозначениях на схемах выше TN/TN-C-S и TN/TT до слэша указан тип систем заземления щита учета, после слэша - тип систем заземления дома. В всех случаях для щита учета используется система заземления TN, что означает повторное заземление PEN проводника в щите учета.  Заземление металлических частей щита учета защищает человека попадания фазы на детали металлического щита учета.

Все представленные выше схемы щитов учета предназначены для установки щита на расстоянии от дома в металлическом корпусе. При установке щита учета на фасаде или в пластиковом корпусе схемы будут другие. Также есть варианты данных схем, которые больше любят сетевики. В этих вариантах входной PEN идет сразу на счетчик. Но это менее правильный вариант для клиентов. Чтобы реализовать более привильные схемы приходится шину пломбировать, наряду со счетчиком и входным автоматом.

Подводя итог, скажу, что поставив такую цель очень легко реализовать универсальный щит учета, применимый для организации системы заземления дома по системам TN-C-S и TT. Отличия будут только в количестве жил уходящего в сторону дома кабеля. Если заложить кабель с 5 жилами, то мы получаем возможность на стороне дома реализовать как систему TN-C-S, так и TT без изменения щита учета и без замены кабеля.