Система классификации IEC 60364-1

IEC 60364-1 классифицирует низковольтные системы заземления с помощью двух букв. Первая буква описывает, как система электроснабжения (трансформатор) связана с землей. Вторая буква описывает, как открытые проводящие части установки соединены с землей. Третья буква (C, S или C-S) появляется в системах TN и описывает, как объединены или разделены функции защитного и нейтрального проводников.

TN-C: совмещенный проводник PEN

В системе TN-C функции защитного заземления (PE) и нейтрали (N) объединены в одном проводнике, называемом PEN (защитный нейтральный проводник), от трансформатора питания до конечного потребителя. Отдельного провода PE нет — проводник PEN одновременно несет обратный ток и обеспечивает путь для тока короткого замыкания.

Supply transformer → PEN conductor (combined) → Consumer
  PEN = grey or black conductor, marked PEN at each end
  No separate PE conductor in cable runs

Minimum cross-section:
  Copper PEN: 10mm² minimum (IEC 60364-5-54)
  Aluminium PEN: 16mm² minimum

Applications:
  Fixed industrial installations only
  Overhead distribution lines (older rural networks)
  PROHIBITED for socket outlet circuits < 10mm² copper
  PROHIBITED in new EU residential installations

TN-S: раздельные PE и N на всем протяжении

TN-S — современный европейский стандарт для всех новых жилых и коммерческих установок. Защитный (PE) и нейтральный (N) проводники разделены от звезды трансформатора питания до каждой конечной цепи. Проводник PE не несет ток нагрузки в нормальных условиях — только ток короткого замыкания при замыкании фазы на землю.

Line conductors (L1, L2, L3): brown, black, grey
Neutral conductor (N):         blue
Protective earth (PE):         green/yellow striped

PE and N are separate from transformer star point.
PE is bonded to:
  - Transformer case and enclosure
  - Main earth bar (MEB) at main panel
  - All equipment exposed conductive parts

Under TN-S, fault current returns via the low-impedance
PE conductor — MCB or RCD clears the fault quickly.

TN-C-S: совмещенное питание, разделение в главном щите

TN-C-S — наиболее распространенная конфигурация для жилых домов в Великобритании и Северной Европе. Оператор распределительной сети (DNO) подает TN-C — один проводник PEN на улице, который разделяется на отдельные PE и N в главном щите (распределительном устройстве потребителя). Таким образом, внутренняя установка здания становится TN-S.

Split point = Main Equipotential Bonding (MEB) bar in main panel

At the split point:
  PEN from DNO → MEB bar
  PE → from MEB bar to all circuits (green/yellow)
  N  → from MEB bar to all neutral conductors (blue)
  Earth electrode → bonded to MEB bar

PE and N MUST NOT be reconnected anywhere downstream
of the split point. Reconnecting downstream creates
a TN-C segment, which is prohibited in new installations.

Protective Multiple Earthing (PME):
  UK-specific TN-C-S variant where the PEN is earthed
  at multiple points along the distribution network.
  PME prohibits additional earth electrodes in some
  outdoor locations without DNO approval.

TT: требуется местный заземлитель

В системе TT звезда трансформатора питания заземлена напрямую (первая T), но открытые проводящие части установки соединены с полностью независимым местным заземлителем (вторая T). Отсутствует металлический низкоомный путь возврата от установки к питающему трансформатору. Ток замыкания протекает через местный заземлитель и заземлитель трансформатора через грунт между ними.

IEC 60364-4-41 requirement for TT:
  RA × Id ≤ 50V

Where:
  RA = resistance of installation earth electrode (Ω)
  Id = RCD operating current (A)
  50V = maximum permitted touch voltage

Example with 30mA RCD and 200Ω electrode:
  200Ω × 0.030A = 6V  ✓  (well below 50V limit)

Example with 100mA RCD and 200Ω electrode:
  200Ω × 0.100A = 20V  ✓  (acceptable)

Example with 300mA RCD and 500Ω electrode:
  500Ω × 0.300A = 150V  ✗  (exceeds 50V — earth
  electrode resistance must be reduced or 30mA RCD used)

IT: изолированная система питания

В системе IT питающая сеть либо полностью изолирована от земли, либо подключена через высокое сопротивление (обычно более 50 кОм). Открытые проводящие части заземлены локально. Ключевое свойство: при первом замыкании фазы на землю опасный ток не возникает, так как нет замкнутой цепи обратно к источнику питания. Нормальная работа продолжается. Это делает IT системой выбора везде, где важна непрерывность питания при первом замыкании.

Типы заземлителей и сопротивление

Заземлитель устанавливает соединение между заземлением установки и общей массой земли. Тип, материал и метод установки заземлителя определяют достигнутое сопротивление заземления, которое должно соответствовать требованиям системы.

Полное сопротивление петли "фаза-нуль"

Полное сопротивление петли "фаза-нуль" (Zs) — это полное сопротивление пути, по которому протекает ток короткого замыкания при замыкании фазы на землю: от источника, по фазному проводнику до места повреждения, обратно по защитному проводнику к источнику. IEC 60364-4-41 требует, чтобы Zs было достаточно низким для отключения устройства защиты от сверхтоков за требуемое время (0,4 с для конечных цепей до 32 А в системах TN).

Maximum Zs for MCB disconnection in 0.4 seconds (TN system):

  Zs = U0 / Ia

Where:
  U0 = nominal line-to-earth voltage (230V in Europe)
  Ia = current causing disconnection in 0.4s

MCB Type B, 16A:  Ia = 5 × 16A = 80A   → Zs ≤ 230/80   = 2.88Ω
MCB Type B, 32A:  Ia = 5 × 32A = 160A  → Zs ≤ 230/160  = 1.44Ω
MCB Type C, 16A:  Ia = 10 × 16A = 160A → Zs ≤ 230/160  = 1.44Ω
MCB Type C, 32A:  Ia = 10 × 32A = 320A → Zs ≤ 230/320  = 0.72Ω
MCB Type D, 32A:  Ia = 20 × 32A = 640A → Zs ≤ 230/640  = 0.36Ω

Note: Type C and D MCBs require lower Zs (better earth paths)
For motor circuits: verify with manufacturer's trip curve data

Measure Zs with a calibrated loop impedance tester on site.
Record measured value; compare with maximum permitted value.
Account for temperature correction (conductors warm in use).

Сводка сравнения систем заземления