Системы заземлений TN-С, TN-C-S, TN-S, ТТ, IT, отличия

Системы заземлений преимущества и недостатки

Одним из лучших технологических способов защиты от возможного поражения электрическим током при использовании электроприборов, является заземление.

На данный момент заземление – это целая система, которая создается еще на стадии проектирования помещения, и требует серьезного подхода при выполнении ее монтажа.

Для приведения к единому стандарту Международная электротехническая компания разработала классификацию систем заземления, которые используются при электрификации помещений.

Согласно этого стандарта, существует три вида систем, одна из которых включает в себя дополнительно еще три подсистемы.

Обозначение систем, расшифровка

Для обозначения каждой системы, используется буквенный индекс, состоящий из нескольких букв.

Первая, стоящая в индексе буква указывает на характер заземления основного источника питания приборов (трансформаторной подстанции), а вторая – на заземление открытых участков электрических установок.

Для обозначения используются определенные буквы латинского алфавита, каждая из которых имеет свою расшифровку:

• Т – заземлено (от «Terre» — земля);
• N – занулено, подключено к нейтрали источника (от «Neuter» — нейтраль);
• I – изолировано (от «Isole» — изоляция).

Вот эти три буквы и используются для обозначения систем заземления, которые входят в международный стандарт.

Три системы заземления согласно МЭК имеют обозначение:

• TN (которая в свою очередь делится на подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S);
• ТТ;
• IT.

Дополнительно классификацией введено буквенное обозначение нулевых проводников, задействованных в системах заземления:

• N – рабочий;
• РЕ – защитный;
• PEN – комбинированный (совмещенный), включающий в себя и рабочий, и защитный нулевые проводники.

Все указанные системы имеют свои конструктивные особенности, что предопределяет их сферу использования.

Для использования в жилых помещениях более подходящими являются подсистемы заземления TN.

Система TT применима для мобильных построек (строительных и иных вагончиков, киосков, имеющих металлические поверхности), а вот IT используется в основном для организации заземления лабораторий.

Используемая при электрификации помещений система заземления обязательно указывается в проектной документации, поскольку для проведения обслуживающих и ремонтных работ нужно чтобы электрик точно знал, какая из систем использована.

Имеющийся стандарт системы заземлений – международный, поэтому он используется и у нас.

Причем весь регламент, действующий у нас и касающийся систем заземления, полностью прописан в правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Причем ПУЭ действует как на территории РФ, так и Украины.

Эти правила являются общим положением для правильного проведения электрификации, эксплуатации электроприборов и обеспечения защиты.

Далее рассмотрим особенности каждой из систем, а также их положительные качества и недостатки.

Система TN и ее подсистемы, их особенности, достоинства, недостатки

Общая особенность системы TN сводится к тому, что нейтраль источника питания имеет глухое заземление (подключено к заземляющему контуру, установленному рядом с подстанцией).

К этому заземлению и подключаются открытые участки электрической проводки посредством нулевых проводников.

Имеющиеся подсистемы как раз и разделяются по способу подключения этих проводников к заземлению.

Система TN-C – один из самых распространенных видов заземления, который на данный момент является уже устаревшим, но часто встречается в домах старых построек.

Она отличается тем, что проводники N и PЕ (рабочий и защитный), объединены в единый по всей системе – PEN-проводник.

Широкое распространение эта система получила благодаря простоте монтажа и экономичности, поскольку не требует укладки и подключения дополнительных проводов. Это и является ее основными достоинствами.

Но в этой системе не предусмотрено отдельное защитное заземление. То есть, на конечной точке электропроводки жилого дома – розетке, оно отсутствует, что значительно понижает безопасность использования электроприборов в жилье.

Присутствующий же в системе PEN-проводник подводится только к электрощитам – вводному и этажному.

Из-за этих конструктивных особенностей при монтаже новых линий электросетей, а также реконструкции, уже существующих запрещено использовать данную систему.

Для повышения безопасности нередко используется зануление, позволяющее бороться с короткими замыканиями, которые могут возникнуть в сети.

Если замыкание произойдет, зануление обеспечит срабатывание автоматических выключателей для обесточивания электросети дома.

В новых постройках система TN-C уже не применяется, для них более предпочтительна система TN-S.

Она характеризуется тем, что рабочий и защитный нулевой проводники – раздельны по всей системе. То есть, проводка включает в себя отдельно N и PE-проводники.

Эта система отличается обеспечением высокой степени безопасности человека и защиты оборудования и электроприборов, поскольку защитное заземление имеют даже конечные точки электросети.

К тому же, в ней не образовываются высокочастотные помехи, которые могут возникать в первой системе во время использования пылесоса, дрели и прочих электроприборов.

К достоинствам этой системы также относится отсутствие надобности в периодической проверке состояния контура заземления.

При этом стоимость прокладки такой системы очень высокая. Обусловлено это тем, что при монтажных работах необходимо укладывать многожильные кабели.

Для однофазной сети кабель должен содержать 3 жилы (фазная, рабочая нулевая N и защитная PE).

А для трехфазной – кабель нужен уже 5-жильный (3 фазных – А, В, С, а также N и РЕ).

Именно высокая стоимость и является основным недостатком этой системы.

Последняя подсистема – TN-C-S объединяет в себе конструктивные особенности двух предыдущих систем.

Основное ее отличие заключается в том, что от подстанции на жилой дом идет PEN-проводник. Но на определенном этапе производится его разделение на рабочий N-проводник и защитный РЕ-проводник.

Обычно разделение делается на вводно-распределительном устройстве (ВРУ), то есть, на входе в дом.

При этом после разделения для PE-проводника делается повторное заземление, путем соединения его с заземляющим контуром дома.

После расщепления к квартирным щиткам уже подводится раздельные нулевые проводники, что позволяет создать защитное заземление на конечных точках сети. То есть, получается, что до ВРУ идет система TN-C, а после него – уже TN-S.

Такая система достаточно перспективная у нас, поскольку позволяет быстро и с небольшими затратами модернизировать систему TN-C, тем самым значительно повысив безопасность при использовании бытовыми электроприборами.

Но есть у нее и один недостаток, который сводится к тому, что в случае повреждения PEN-проводника, проводка полностью лишается заземления, что может привести к поражению электрическим током, поскольку корпусы электроприборов могут оказаться под напряжением.

Особенности системы ТТ

Система ТТ предназначена для обеспечения заземления зданий, у которых невозможно создать необходимые условия по электробезопасности для использования подсистем TN.

В первую очередь таким условием является ненадежность воздушных линий электропередач и отсутствие дублирующего заземления на опорах.

Также ТТ применяется для обеспечения безопасности мобильных построек и здания, имеющих токопроводящие поверхности (киоски, контейнеры, вагончики, сделанные из металла).

Особенность этой системы сводится к тому, что заземляющие контуры применяются отдельно для подстанции и помещения, поэтому никаких нулевых проводников между ними нет.

К тому же в этой системе не допускается какое-либо пересечение между N и РЕ-проводниками. То есть, для каждого из них должен предусматриваться свой заземляющий контур.

Благодаря таким конструктивным решениям удается обеспечить изоляцию токопроводящих поверхностей, а также зданий от возможного обрыва линии электропередач.

Отметим, что при организации ТТ требуется использование устройств защитного отключения (УЗО) на все группы линий электросети, чтобы обеспечить защиту от случайного контакта с токоведущими частями электроприборов, а также для безопасности в случае образования утечки тока в доме.

Она обладает высокими показателями по безопасности, и отлично подходит для частных домов, временных строений и т. д.

К недостаткам же ТТ относится надобность в тщательном подборе защитных автоматических выключателей и правильный расчет их рабочих параметров.

К тому же существует вероятность одновременного отказа УЗО и пробоя фазы на корпус электроприбора.

В результате вся линия РЕ-проводника и открытые токопроводящие участки оказываются под напряжением.

Система IT

Система IT предназначена для использования в учреждениях, где могут использоваться высокочувствительные приборы (лаборатории, медучреждения).

Особенность IT сводится к тому, что нейтраль трансформаторной подстанции заизолирована по отношению к земле, или же для заземления используются специальные приборы и устройства, обладающие высоким сопротивлением.

А вот открытые участки электроустановок заземлены классическим способом – через заземляющий контур.

Использование системы IT обеспечивает минимальное воздействие электромагнитных полей на чувствительную аппаратуру.

Вопрос-ответ

Теперь пройдемся по некоторым вопросам, касающимся заземления жилищ, которые часто задают люди.

Вопрос 1: Какой лучше использовать материал при установке заземлений?

Это важный вопрос, поскольку от этого зависит работоспособность всей сети.

Основными в заземлении являются контуры, которые обеспечивают отвод электрического тока и рассеивание его в землю.

Для создания контуров применяются изделия из металла или меди. Состоит он из вертикальных (электродов) и горизонтальных (обвязки) электродов.

Согласно ПУЭ в качестве вертикальных электродов можно использовать стальные пруты диаметром 16 мм.

Или же уголки сечением 100 мм и толщиной не менее 4 мм.

Подойдут и стальные трубы диаметром 32 мм, со стенками не менее 3,5 мм.

Если же материал изготовления электродов – медь, то можно использовать пруты диаметром 12 мм, трубы – 20 мм.

Для обвязки же подойдут стальные пруты на 10 мм или лента сечением 100 мм.

Что касается меди, то помимо прутов и труб для обвязки можно использовать медный многожильный трос сечением не менее 35 мм.

Что касается проводников, то для организации N и PEN-проводников должны использоваться медные провода сечением не менее 10 мм, и алюминиевые – не менее 16 мм.

Вопрос 2: Как распознать, какая система используется в доме?

Если нет возможности узнать в технической документации, какая из систем применена в доме, то можно узнать ее по определенным признакам.

Следует посмотреть на вводную проводку в ВРУ. Если при однофазной сети на ВРУ подходит 2 провода или 4 – при трехфазной сети, то это указывает на использование TN-C или TN-C-S.

Далее следует рассмотреть клемму подключения PEN-провода, если на ней происходит разделение проводки, то есть после ввода далее на квартиры идет отдельно N и PE-проводники, то это указывает на использование TN-C-S системы.

Если же количество входящих проводов на 1 больше (однофазная – 3 провода, а трехфазная – 5 проводов) – это означает, что в доме установлена система TN-S.

Вопрос 3: Если в доме используется система TN-C, можно ли ее модернизировать?

Переделать TN-C под более современную вполне можно. И для этого лучше использовать TN-C-S.

В таком случае не придется менять нулевой проводник на участке от подстанции к ВРУ.

Для доработки существующей системы достаточно будет провести монтаж дополнительного провода от ВРУ до распределительного щита, а также провести расщепление PEN-проводника на N и PE.

Проложенный провод и будет играть роль защитного проводника (РЕ). Важно только после расщепления его дополнительно заземлить.

Но помните, модернизация системы должна проводиться только квалифицированными специалистами. С электричеством шутки плохи.

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). В зависимости от того, каким образом, и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.

Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако, ввиду того, что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока и электрических зарядов от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается. В нормативной документации предусмотрено использование только искусственного заземления, при котором все подключения производятся к специально созданным для этого заземляющим устройствам.

Основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через данное устройство — заземлитель. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющих на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

Виды систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим использование различных систем заземления в России, является ПУЭ (пункт 1.7), разработанный в соответствии с принципами, классификацией и способами устройства заземляющих систем, утвержденных специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Сокращенные названия систем заземления принято обозначать сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также английских: «combined» и «separated» – комбинированный и раздельный.

• T — заземление.
• N — подключение к нейтрали.
• I — изолирование.
• C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
• S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.

В приведенных ниже названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя. Принято различать TN, TT и IT системы заземления. Первая из которых, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует рассмотреть каждую из них более детально.

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение систем, в которых для подключения нулевых функциональных и защитных проводников используется общая глухозаземленная нейтраль генератора или понижающего трансформатора. При этом все корпусные электропроводящие детали и экраны потребителей следует подключить к общему нулевому проводнику, соединенному с данной нейтралью. В соответствии с ГОСТ Р50571.2-94 нулевые проводники различного типа также обозначают латинскими буквами:

• N — функциональный «ноль»;
• PE — защитный «ноль»;
• PEN — совмещение функционального и защитного нулевых проводников.

Построенная с использованием глухозаземленной нейтрали, система заземления TN характеризуется подключением функционального «ноля» — проводника N (нейтрали) к контуру заземления, оборудованному рядом с трансформаторной подстанцией. Очевидно, что в данной системе заземление нейтрали посредством специального компенсаторного устройства — дугогасящего реактора не используется. На практике применяются три подвида системы TN: TN-C, TN-S, TN-C-S, которые отличаются друг от друга различными способами подключения нулевых проводников «N» и «PE».

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

Как следует из буквенного обозначения, для системы TN-C характерно объединение функционального и защитного нулевых проводников. Классической TN-C системой является традиционная четырехпроводная схема электроснабжения с тремя фазными и одним нулевым проводом. Основная шина заземления в данном случае – глухозаземленная нейтраль, с которой дополнительными нулевыми проводами необходимо соединить все открытые детали, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток..

Данная система имеет несколько существенных недостатков, главный из которых – утеря защитных функций в случае обрыва или отгорания нулевого провода. При этом на неизолированных поверхностях корпусов приборов и оборудования появится опасное для жизни напряжение. Так как отдельный защитный заземляющий проводник PE в данной системе не используется, все подключенные розетки земли не имеют. Поэтому используемое электрооборудование приходится занулять – соединять корпусные детали с нулевым проводом. .

Если при таком подключении фазный провод коснется корпуса, из-за короткого замыкания сработает автоматический предохранитель, и опасность поражения электрическим током людей или возгорания искрящего оборудования будет устранена быстрым аварийным отключением. Важным ограничением при вынужденном занулении бытовых приборов, о чем следует знать всем проживающим в помещениях, запитанных по системе TN-C, является запрет использования дополнительных контуров уравнивания потенциалов в ванных комнатах.

В настоящее время данная система заземления сохранилась в домах, относящихся к старому жилому фонду, а также применяется в сетях уличного освещения, где степень риска минимальна.

Система TN-S

Система заземления TN-S

Более прогрессивная и безопасная по сравнению с TN-C система с разделенными рабочим и защитным нолями TN-S была разработана и внедрена в 30-е годы прошлого века. При высоком уровне электробезопасности людей и оборудования это решение имеет один, но достаточно очень существенный недостаток — высокую стоимость. Так как разделение рабочего (N) и защитного (PE) ноля реализовано сразу на подстанции, подача трехфазного напряжения производится по пяти проводам, однофазного — по трем. Для подключения обоих нулевых проводников на стороне источника используется глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора.

В ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ содержится предписание об устройстве на всем ответственных объектах, а также строящихся и капитально ремонтируемых зданиях энергоснабжения на основе системы TN-S, обеспечивающей высокий уровень электробезопасности. К сожалению, широкому распространению и внедрению системы TN-S препятствует высокий уровень затрат и ориентированность российской энергетики на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения.

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

С целью удешевления оптимальной по безопасности, но финансово емкой системы TN-S с разделенными нулевыми проводниками N и PE, было создано решение, позволяющее использовать ее преимущества с меньшим бюджетом, незначительно превышающим расходы на энергоснабжение по системе TN-C. Суть данного способа подключения состоит в том, что с подстанции осуществляется подача электричества с использованием комбинированного нуля «PEN», подключенного к глухозаземленной нейтрали. Который при входе в здание разветвляется на «PE» – ноль защитный, и еще один проводник, исполняющий на стороне потребителя функцию рабочего ноля «N».

Данная система имеет существенный недостаток — в случае повреждения или отгорания провода PEN на участке подстанция — здание, на проводнике PE, а, следовательно, и всех связанных с ним корпусных деталях электроприборов, появится опасное напряжение. Поэтому при использовании системы TN-C-S, которая достаточно распространена, нормативные документы требуют обеспечения специальных мер защиты проводника PEN от повреждения.

Система заземления TT

Система заземления TT

При подаче электроэнергии по традиционной для сельской и загородной местности воздушной линии, в случае использования здесь небезопасной системы TN-C-S трудно обеспечить надлежащую защиту проводника комбинированной земли PEN. Здесь все чаще используется система TT, которая предполагает «глухое» заземление нейтрали источника, и передачу трехфазного напряжения по четырем проводам. Четвертый является функциональным нолем «N». На стороне потребителя выполняется местный, как правило, модульно-штыревой заземлитель, к которому подключаются все проводники защитной земли PE, связанные с корпусными деталями.

Совсем недавно разрешенная к использованию на территории РФ, данная система быстро распространилась в российской глубинке для энергоснабжения частных домовладений. В городской местности TT часто используется при электрификации точек временной торговли и оказания услуг. При таком способе устройства заземления обязательным условием является наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты.

2. Системы с изолированной нейтралью

Во всех описанных выше системах нейтраль связана с землей, что делает их достаточно надежными, но не лишенными ряда существенных недостатков. Намного более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется абсолютно не связанная с землей изолированная нейтраль, либо заземленная при помощи специальных приборов и устройств с большим сопротивлением. Например, как в системе IT. Такие способы подключения часто используются в медицинских учреждениях для электропитания оборудования жизнеобеспечения, на предприятиях нефтепереработки и энергетики, научных лабораториях с особо чувствительными приборами, и других ответственных объектах.

Система IT

Система заземления IT

Классическая система, основным признаком которой является изолированная нейтраль источника – «I», а также наличие на стороне потребителя контура защитного заземления – «Т». Напряжение от источника к потребителю передается по минимально возможному количеству проводов, а все токопроводящие детали корпусов оборудования потребителя должны быть надежно подключены к заземлителю. Нулевой функциональный проводник N на участке источник – потребитель в архитектуре системы IT отсутствует.

Надежное заземление — гарантия безопасности

Все существующие системы устройства заземления предназначены для обеспечения надежного и безопасного функционирования электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование. При проектировании и устройстве систем энергоснабжения, необъемлемыми элементами которых является как функциональное, так и защитное заземление, должна быть уменьшена до минимума возможность появления на токопроводящих корпусах бытовых приборов и промышленного оборудования напряжения, опасного для жизни и здоровья людей.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства, или наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления, может быть самое ценное – жизнь человека.

Системы заземления TN, TNC, TNS, TNCS, TT, IT — основные отличия

Вступление

Заземление является основный мерой такой защиты. Именно по этому, нужно четко понимать и представлять, чем различаются системы заземления TN, TNC, TNS, TNCS, TT, IT придуманные, человечеством, в разных точках мира в зависимости от развития своих электросетей.

Что такое заземление

Фактически, заземление это намеренное (!) соединение частей электроустановки, которые могут проводить ток, с естественным или искусственным заземлителем.

В свою очередь, заземлитель это проводник, имеющий необходимый, поверхностный или глубинный, контакт с землей.

Формально, любой железный прут, вбитый в землю является заземлителем. Фактически, чтобы стать заземлителем, вбитый прут должен иметь нормативное электрическое сопротивление. По норме ПУЭ 7 разд. 1.7.101 это не более 2,4,8 Ом при 660, 380 и 220В (три фазы) и 380, 220 и 127В (одна фаза).

Также по нормативам, в качестве заземлителя могут выступать железные части строения и сооружений электрически связанные с землей. Но опятьтаки, при выполнении определенных условий. А именно: сопротивление должно быть в нормативе, напряжение прикосновение должно быть в нормативе и естественный заземлитель должен быть достаточно надежен, чтобы не разорваться в аварийной ситуации, например, при коротком замыкании.

Что такое нейтраль

В электротехнике нейтралью называют контакт, к которому подсоединены обмотки вырабатывающих генераторов или понижающих (повышающих) трансформаторов, используемых для питания сети.

• Нейтраль обмоток трансформатора соединенную, с заземляющим устройством установки, называется глухозаземленной.
• Нейтраль не соединенную, с заземлением, называют изолированной.
• Есть нейтрали соединенные с землёй через сопротивления.

Что обозначают на схемах L1, L2, L3 и N

• Буквой N на схемах и в документации обозначают провод (проводник) электропитания соединенный с глухозаземленной нейтралью.
• Буквами L1, L2, L3 или A, B, C обозначают фазные проводники используемые для электропитания.

Что такое PE и PEN проводники

• PE — обозначение нейтрального (не фазного) проводника, используемого для электробезопасности сетей.
• PEN — это обозначение проводника, который одновременно является и рабочим нулём (N) и защитным проводником (PE).

Буквы используемые в аббревиатурах.

• Буква «T», обозначает землю (terre);
• «N» это нейтраль (neuter);
• Буква «I» это изолированно (isole).

системы заземления: TN система

Система, при которой, нейтральный провод трансформатора глухо заземлен. Защита обеспечивается соединением неизолированных частей электрической установки, способных проводить ток, с глухо заземленной нейтралью трансформатора. Проводник в таком соединении называют, нулевой защитный проводник (PE).

Почти система TN. Однако, нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) проводники объединены в одном проводнике (PEN) на всей линии от трансформатора до электроустановки.

Почти система TN. Однако, в отличие от TNC, проводники N и PE не объединены, а разделены на всей линии от трансформатора до электроустановки.

TNCS подразумевает, что проводники PE и N объединены только, на участке линии.

системы заземления tn-c-s

TT (ти-ти)

TT подразумевает, что нейтраль трансформатора глухо заземлена, но открытые токопроводящие части установки заземлены через заземляющее устройства. Эти устройства элекетрически не связаны с нейтралью трансформатора.

IT (ай-ти)

IT, подразумевает, что нейтраль трансформатора либо изолирована от земли, либо заземлена через приборы (устройства), с большим сопротивлением. При этом открытые токопроводящие части установки заземлены локальным заземляющим устройством и не связаны с трансформатором.

системы заземления IT

Системы заземления

1. Введение.

Заземление является одним из основных факторов обеспечивающих защиту от поражения электрическим током. В соответствии с главой 1.7 ПУЭ все системы заземления электроустановок можно разделить на две группы:

• системы с глухозаземленной нейтралью к ним относятся система заземления TN (которая в свою очередь делится на системы TN-C, TN-C-S, TN-S) и система заземления TT
• системы с изолированной нейтралью к ним относится система заземления IT

Первая буква аббревиатуры указывает на характер заземления источника питания, а вторая — на характер заземления открытых проводящих частей электроприемника:

• T (от франц. terre — земля) — заземлено;
• N (от франц. neutre — нейтраль) — соединение с нейтралью источника питания (зануление);
• I (от франц. isolé — изолированный) — изолировано от заземления.

Так же в статье встречаются следующие аббревиатуры:

• N — функциональный (рабочий) ноль — нулевой проводник используемый для подключения электроприемника.
• PE — защитный ноль — защитный проводник предназначенный для заземления корпусов электрооборудования.
• PEN — проводник совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.

Теперь подробно разберем перечисленные типы систем заземления.

2. Система заземления TN

Система TN — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания посредством нулевых защитных проводников (п.1.7.3. ПУЭ).

Как уже было написано выше система TN подразделяется на следующие системы (подсистемы): TN-C, TN-C-S, TN-S.

2.1 Система заземления TN-C

Система TN-C — это система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении. То есть при данной системе применяется общий PEN-проводник который используется как для подключения электроприемников так и для зануления их открытых проводящих частей (корпусов).

Система заземления TN-C схема:

Как видно на схеме при данной системе выполняется зануление токопроводящих корпусов электрооборудования, это необходимо для того, что бы при замыкании фазного провода на корпус электроприемника, вследствие его обрыва или повреждения изоляции, произошло короткое замыкание которое, в свою очередь, привело бы к срабатыванию защитной аппаратуры (автоматического выключателя) и отключению напряжения.

Главным недостатком системы TN-C является утеря ее защитных функций в случае отгорания (обрыва) PEN-проводника, при этом на зануленном корпусе электрооборудования может возникнуть опасный для жизни электрический потенциал.

Из-за недостаточной степени защиты в настоящее время данная система не применяется, однако она все еще встречается в зданиях старой постройки. При реконструкции старых зданий система заземления TN-C заменяется на систему TN-C-S или TN-S.

2.2 Система заземления TN-C-S

Система TN-C-S — это система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания. Другими словами при данной системе имеется PEN-проводник который, в определенной части этой системы, разделяется на нулевой рабочий (N-проводник) и нулевой защитный (PE-проводник).

Согласно пункту 1.7.135 ПУЭ В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного РЕ-проводника.

Таким образом схема системы заземления TN-C-S будет иметь следующий вид:

Примечание: перемычка между шинами должна иметь сечение не менее сечения PEN-проводника.

Данная система более надежна и обеспечивает более высоки уровень электробезопасности чем система TN-C, кроме того система TN-C-S обеспечивает защиту от обрыва нуля, а ее устройство обходится немногим дороже системы системы TN-C.

Однако эта система так же имеет существенный недостаток — при повреждении PEN проводника на участке сети между источником питания и зданием на всех корпусах электрооборудования соединенных с PE проводником появится опасный для жизни электрический потенциал.

Для предотвращения такого развития событий при системе TN-C-S выполняется повторное заземление PEN проводника, как показано на схеме.

Благодаря невысокой стоимости устройства системы TN-C-S и ее хорошими защитными характеристиками в настоящее время эта система получила наиболее широкое применение.

Подробную инструкцию по устройству заземления в частном доме по системе TN-C-S вы можете посмотреть здесь.

2.3 Система заземления TN-S

Система TN-S — это система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Система заземления TN-S схема:

Данная система обеспечивает высокий уровень безопасности, т.к. при ней исключена возможность возникновения опасного электрического потенциала на корпусах электрооборудования при повреждении питающей линии.

Однако система TN-S не получила широкого распространения ввиду своего главного недостатка — высокой стоимости, которая обусловлена необходимостью выполнения подключения электроустановок потребителей к источнику питания пятью проводами при трехфазном подключении либо тремя проводами при однофазном подключении, при этом отечественная энергетика ориентирована на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения, это значит, что при решении выполнить подключение по системе TN-S присоединение к существующим сетям электроснабжения будет невозможно, для такого подключения необходимо будет вести отдельную пятипроводную линию от источника питания (трансформаторной подстанции).

3. Система заземления TT

Система ТТ — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Система заземления TT схема:

В соответствии с пунктом 1.7.59. ПУЭ питание электроустановок по системе ТТ, допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Кроме того в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:

где I_а — ток срабатывания защитного устройства; R_a — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников — заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.

4. Система заземления IT

Система IT — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.

Система заземления IT схема:

Система IT применяется, как правило, в электроустановках специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования безопасности, например лаборатории, угольные шахты, также может применяться в больницах для аварийного электроснабжения и освещения и т.п

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Пенопласт: описание,фото,виды,характеристики,недостатки

Низкая плотность и небольшой вес, отличные теплотехнические характеристики и неплохая звукоизоляция делают пенопласт одним из самых востребованных теплоизоляционных материалов. Современные технологии позволяют выпускать различные виды пенопласта, которые отличаются характеристиками, стоимостью и предназначением. Знание отличий поможет выбрать оптимальный материал для различных работ.

Пенопласт — прежде всего великолепный тепло- и звукоизолятор. Небольшой слой такого теплоизолятора способен сохранять тепло внутри зданий даже в самые холодные зимы.
Утеплять этим материалом можно практически все: наружные и внутренние стены, крыши, полы и даже трубопроводные магистрали. Благодаря малому весу даже толстый слой пенопласта не оказывает существенную нагрузку на перекрытия, несущие конструкции или фундамент.

Что дает применение пенопласта?

• сокращение расходов на строительные и монтажные работы;

• экономию тепловой энергии для отопления зданий;

• уменьшение стоимости оборудования для отопления (достигается уменьшением его количества);

• уменьшения конструктивной толщины стен, позволяющей увеличить полезную площадь зданий;

• создание повышенного температурного комфорта зданий;

• экологическая безопасность строительного сооружения.

ПОЖАРОУСТОЙЧИВОСТЬ – это одна из важнейших характеристик, которой должен отвечать качественный строительный материал. Пенополистирол не поддерживает горение, и его температура вспыхивания практически в два раза превышает аналогичную у древесины. Кроме того, при горении пенопласт высвобождает в 8 раз меньшее количество энергии, чем древесина. Это значит, что температура пламени при горении пенополистирола ниже.Пенопласт воспламеним только при непосредственном контакте с открытым огнем. При прекращении воздействия происходит самозатухание в течение 4 секунд. Такие характеристики делают его пожаробезопасным строительным материалом.

Единственный недостаток пенополистирола в том, что при горении он выделяет в атмосферу токсичные газы. Поэтому при строительстве здания следует предотвратить возможность контакта утеплителя с открытым огнем.

Пенопласт не обладает высокой плотностью (в 50 раз ниже, чем у воды), но, тем не менее, он показывает превосходную сопротивляемость при равномерных механических нагрузках, как на растяжение, так и на сжатие.

Пенопласт способен годами выдерживать давление, не деформируясь, не разрушаясь и не изменяя своих физических свойств. Наглядной иллюстрацией может стать его широкое использование при строительстве взлетно-посадочных полос. Показатель прочности во многом зависит от толщины пенополистирольной плиты и от соблюдения правил ее укладки.

Долговечность пенопласта выявлялась в ходе исследований, как в лабораторных условиях, так и в естественных.
Поскольку пенополистирол – это, по сути, пластмасса, ученые ожидали получить высокие показатели долговечности. В ходе исследований их ожидания полностью оправдались.

Так, пенополистирол способен сохранять свои первоначальные теплофизические свойства в течение нескольких десятилетий, не деформируясь и не теряя своей структуры. Также было выяснено, что он способен выдерживать кратковременное воздействие низких (предел -180ºС) и высоких (+95ºС) температур. Это делает пенополистирол идеальным утеплительным материалом в условиях российского климата, а также расширяет сферу использования материала – например, допустим его контакт с расплавленным битумом.

Из чего производят пенопласт

Пенопласт можно производить из любых полимеров (пластмасс). Наиболее известным сырьем является полиуретан, полихлорвинил, фенол-формальдегид, полистирол и другие. Но из какой пластмассы не был бы выполнен материал, в материале его лишь 2%, остальное – атмосферный воздух. Отечественный стройматериал производится согласно ГОСТ 15588-2014 и обозначается общей маркировкой ПСБ, к которой добавляются цифры и буквы, которые обозначают дополнительные свойства: с низкой плотностью, самозатухающий, универсальный и другие. Сырье для пенополистирола выглядит, как полупрозрачные бусинки, диаметром от 0,2 до 3,7 мм. Производят материал в несколько этапов:

• Вспенивание.
• Сушка.
• Стабилизация.
• Резка.
• Созревание.
• Выпекание.

Одна из методик предполагает после стабилизации переход к выпеканию, минуя 2 предыдущих этапа. Не так давно на рынке появился современный вариант материала – пенопласт экструдированный. Он отличается от классического меньшим размеров ячеек и их полной закрытостью. Такой материал был признан более технологичным, но обычный пенополистирол до сих пор является наиболее востребованным, его можно использовать в качестве утеплителя стен из любых материалов: стеновые блоки, бетонный монолит, дерево, кирпич и многое другое.

Технические характеристики

Параметры	Значения	Комментарии
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации	От 0,05 до 0,16 мПа	Показатели прочности напрямую зависят от полимера, из которого произведен пенопласт. Например, фенолоформальдегидные имеют более высокие значения прочности.
Теплопроводность	От 0,038 до 0,043 вт/мГрад	Параметр также зависит от марки стройматериала.
Морозостойкость	До 200 циклов – обычный

Стандартные размеры пенопласта — толщина варьируется от 20 до 100 мм, длина и ширина: 1000*1000, 1000*1200, 1200*1200. От параметров габаритов зависит, сколько стоит пенопласт.

Виды пенопласта

Подразделяется на следующие виды:

• полистирольные;
• полиэтиленовые;
• поливинилхлоридные;
• полиуретановые.

Полистирольный

Есть два способа производства этого вида пенопласта:

1. Беспрессовый. Эта разновидность знакома каждому человеку. Покупая технику для дома, можно обратить внимание на то, что она упакована в пенопласт, состоящий из маленьких скрепленных между собой шариков. Он очень хрупок, его можно раскрошить и поломать руками.
2. Прессовый. А вот этот вид раскрошить будет гораздо сложнее. Гранулы такого пенопласта плотнее сцеплены между друг другом. Технология производства гораздо сложнее и дороже, чем у беспрессового, поэтому он встречается значительно реже.

Полистирольные разновидности пенопласта имеют один существенный минус — высокую гигроскопичность.

В полости, которые находятся между «шариками» и гранулами, попадает водяной пар.

Этот материал «не дышит», поэтому пар никуда не уходит и при воздействии минусовых температур может замерзать, разрушая структуру.

Даже при отсутствии воздействия холода, накапливаемый пар ухудшает теплоизолирующие свойства пенопласта и увеличивает влажность в помещении.

Экструзионный пенопласт лишен таких минусов, так как однороден по своей структуре. Он распространен в производстве одноразовых столовых приборов, посуды, упаковок для пищи.

Про долговечность полистирольного пенопласта можно сказать, что у беспрессового она составит от 10 до 35 лет. Экструзионный прослужит гораздо дольше, около 50-70 лет. Конечно, срок эксплуатации напрямую зависит от производителя материала и воздействия разрушающих факторов на месте монтажа.

Полиуретановые

Одним из примеров полиуретанового пенопласта является поролон. Он имеет пористую структуру, хорошую пропускную способность воздуха и пара, высокую эластичность. Используется в мебельном производстве, как в качестве обивки, так и в качестве наполнителя.

На его основе изготавливается множество бытовых предметов. Легко воспламеняется и выделяет опасные вещества, которые токсичнее, чем у полистирольных пенопластов. Причиной этому служит синильная кислота в составе. Крайне недолговечен, желтеет и разрушается при воздействии внешних факторов, таких как ультрафиолет.

Поливинилхлоридные

Сам по себе поливинилхлорид это — термопластичный полимер, который содержит до 56,8 % связанного хлора, что делает его трудносгораемым. Может изготовляться как прессовым, так и безпрессовым способами. По своим свойствам аналогичен экструдированному пенополиэтилену.

В нем отсутствуют ядовитые вещества. При горении поливинилхлоридный пенопласт затухает самостоятельно.

Обладает высокой эластичностью, но может подвергнуть коррозии металлические конструкции, рядом с которыми находится.

Полиэтиленовые

Достаточно часто встречается в повседневной жизни. Выглядит как полупрозрачная пленка, состоящая из воздушных пупырышек.

Она используется для заворачивания в нее хрупких вещей и легкоповреждаемой техники, отлично справляется со своей функцией защиты от повреждений.

Полиэтиленовый пенопласт очень эластичен и имеет различную толщину, от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. По прочности схож с экструдированным пенополистиром, но отличительной особенностью является его нетоксичность. Считается экологичным материалом с долгим сроком эксплуатации. Огнеопасен.

Недостатки пенопласта

Этот материал очень популярен и используется практически везде, он занимает лидирующие позиции в спросе на теплоизоляционные материалы. Может применяться как в бытовых целях, так и в массовом строительстве. При всей своей популярности, многие просто не знают всех недостатков которыми обладает этот продукт.

Легкая воспламеняемость

Несмотря на множество различных видов пенопласта, ни один из них не может долгое время противостоять огню, при длительном воздействии высоких температур он загорается и превращается в жидкую массу. Дым, выделяемый при горении, может парализовать дыхательную систему человека.

Именно из-за этого минуса материал не подходит для отделки вентиляции. Там будет постоянный приток кислорода и незаполненное пространство. В таком случае, потушить пожар будет очень проблематично.

Ломкость

Правильно монтировать данный материал достаточно сложно, он сильно крошится и ломается. Очень хрупок: например, если потолок утеплили пенопластом, то при хождении по чердаку можно повредить теплоизоляцию.

Гигроскопичность

Гигроскопичность — это свойство материала поглощать влагу. Не рекомендуется использование пенопласта в сырых, влажных помещениях. Он будет не лучшим выбором для отделки подвала или ванной комнаты, а вот экструдированный пенополистирол достойно выдержит такое испытание.

Высокая чувствительность к растворителям

При склейке пенопластовых плит, нужно обязательно убедиться в том, что материалы совместимы. Некоторые клеевые составы могут разъесть пенопласт.

Отличное жилье для мышей

Этот стройматериал обладает всеми свойствами для того, чтобы мыши захотели там поселиться: хорошо сохраняет тепло, легок в «прогрызании» и обеспечивает надежную защиту.

Чтобы этого избежать, требуется покрыть материал минватой, которая отпугнет грызунов своим резким запахом. Можно оббить пенопласт металлическими вставками — это трудозатратно, но они станут непреодолимой преградой для мышей.

Недолговечность

Примерно через каждые десять лет материал придется менять, а при воздействии на него разрушительных факторов — еще раньше.

Токсичность

Пенопласт опасен не только при горении. Из-за длительного воздействия времени и отсутствия своевременной замены, он начинает вырабатывать вредное вещество — мономер стирола.

При его установке в невентилируемом помещении, там будет стоять специфический запах, который оказывает негативное влияние на здоровье человека.

Паробарьер

При монтаже следует учитывать, что пенопласт «не дышит«, следовательно, если установить его в помещение без искусственной вентиляции, это даст повышенную влажность и постоянный конденсат на стеклах.

Трудность в установке из-за большого количества стыков

Очень сложно теплоизолировать поверхности сложной формы. Листы пенопласта достаточно небольшие и не выйдет закрыть потолок или пол одним монолитным слоем.

Придется потратить много усилий, чтобы подогнать утеплитель вплотную и заделать все стыки.

В заключении можно сказать, что пенопласт обладает рядом качеств, которые не свойственны другим материалам, следовательно, является незаменимым для некоторых строительных работ: теплоизоляционных, конструкторских.

Его популярность широко распространена, даже несмотря на некоторые недостатки. Он легок в использовании и достаточно дешев, поэтому станет отличным выбором.

Особенности и способы монтажа

Малый вес и простота обработки – отличительные черты этого стройматериала. Резать его можно с помощью острого ножа или ручной пилы, в зависимости от толщины. Данный стройматериал крепится к поверхностям даже с помощью обычного клея. При необходимости можно усилить конструкцию дюбелями.

Обзор пенопласта

Содержание статьи:

• Описание и производство
• Основные разновидности
• Технические характеристики
• Достоинства
• Недостатки
• Критерии выбора
• Цена и производители
• Инструкция по монтажу

Пенопласт — это утеплитель белого цвета, который имеет жесткую вспененную структуру. 98% объема материала составляет воздух, 2% — полистирол. Теплоизолятор получил широкое распространение благодаря своим отличным техническим характеристикам и бюджетной цене.

Описание и особенности производства пенопласта

Основным компонентом пенопласта выступает полистирол. Это разновидность термопластичных полимеров. Под воздействием высокой температуры вещество способно принимать любую форму. Кроме того, полистирол водонепроницаем и морозоустойчив, что объясняет его востребованность в современной промышленности.

Утеплитель пенопласт получают путем вспенивания полистирольных гранул. После этого они проходят обработку горячим водяным паром. Процедура повторяется несколько раз. Такая цикличная методика дает возможность существенно уменьшить плотность гранул полистирола. В результате они становятся легче.

После повторного вспенивания материал просушивают. Все остатки влаги удаляются с поверхности пенопласта. Внутри гранул воды быть не может, так как полистирол водоустойчив. Сушится будущий утеплитель на открытом воздухе. На этом же этапе поры пенопласта заполняются воздухом, и материал окончательно структурируется. Размер гранул колеблется в пределах 5-15 миллиметров.

Сухой пенопласт далее отправляется на формовку. Его прессуют на специальных станках и вновь подвергают паровой обработке. После этой процедуры он приобретает вид белых плит и блоков.

Заключительный этап — нарезка материала. Она осуществляется на станках с горизонтальным и вертикальным типом нарезки. В процессе структура пенопласта не повреждается. Главное технологическое требование на данном этапе — соблюдение температурного режима. В цехе столбик градусника не должен опускаться ниже отметки +18 градусов по Цельсию. В противном случае материал будет крошиться.

Утеплитель может нарезаться как по определенным типовым параметрам, так и по индивидуальным заказам и лекалам. Размер пенопласта чаще всего составляет 1000х500, 1000х1000 и 2000х1000 миллиметров. Этот практичный и недорогой материал — один из наиболее распространенных теплоизоляторов.

Основные разновидности пенопласта

Пенопласты — это целая группа материалов, которые представляют собой ячеистые (вспененные) пластические массы. Они могут использоваться в различных сферах. Для теплоизоляции пригодны такие разновидности: полистирольные, полиуретановые, поливинилхлоридные, полиэтиленовые.

Наиболее подходят для бытовых целей полистирольные пенопласты. Они также бывают различных видов в зависимости от метода производства:

Беспрессовый. Выглядит как множество небольших сцепленных между собой шариков белого цвета. По виду напоминает пчелиные соты. Это довольно хрупкий вид пенопласта.

Прессовый. Гранулы в этом случае сцеплены намного прочней, так как в процессе производства пенопласт дополнительно проходит этап прессования. Готовый утеплитель почти не крошится и не ломается, как беспрессовая разновидность.

Экструзионный. Материал имеет более однородную структуру. Технология его производства заключается в дополнительном воздействии высокой температуры на полистирол. В результате пластичная масса становится прочной и практически цельной.

Кроме того, существует множество марок полистирольного пенопласта, которые различаются между собой по свойствам и назначению. Отечественные производители маркируют утеплитель буквами ПС (прессовый пенопласт). Беспрессовый материал имеет маркировку ПСБ. К этим буквам также могут добавляться дополнительные значения через дефис. К примеру, ПСБ-С — это пенопласт, способный к самозатуханию.

Рассмотрим самые популярные марки, используемые для теплоизоляции:

ПСБ-С-15. Утеплитель с низкой плотностью. Его применяют для теплоизоляции контейнеров, вагонов, мансард. Им заполняют промежутки между стропилами, а также он предназначен для утепления конструкций, где не является обязательной высокая механическая прочность материала.

ПСБ-С-25. Это наиболее универсальный утеплитель из всех разновидностей пенопласта. Он подойдет для теплоизоляции фасада, балкона, пола. Достаточно долговечный и прочный материал, который обладает высоким уровнем влагоустойчивости.

ПСБ-С-35. Это марка, которая, как правило, используется для гидро- и теплоизоляции цоколя, фундамента, различных подземных конструкций. Также этим материалом обустраивают бассейны, газоны. Данный пенопласт отлично выдерживает неблагоприятные климатические условия, высокие механические нагрузки, биологическое воздействие.

ПСБ-С-50. Плотность пенопласта этой марки — самая высокая. Его используют при строительстве дорог в заболоченной местности, в процессе укладки пола в межэтажных перекрытиях. Также его применяют для изоляции гаражей и промышленных объектов.

По своей форме и структуре полистирольный пенопласт может иметь различные виды, которые используются в зависимости от объекта и целей:

Листовой. Наиболее распространенный и универсальный вид теплоизолятора, который подходит для утепления полов, потолков, стен. Габариты и толщина пенопласта этой разновидности могут быть абсолютно разными.

В шариках. Это специфический рассыпной материал, который иногда используется в качестве засыпки между основной частью фасада и отделочным покрытием. Главным преимуществом такого пенопласта является его способность заполнять полости.

Жидкий. Эта разновидность имеет название пеноизол. Такой пенопласт применяется точно так же, как и утеплитель в шариках. Причем, пенообразование происходит непосредственно на месте проведения работ. Пеноизол качественно заполняет все щели и пустоты.

Технические характеристики пенопласта

Наличие газонаполненных ячеек у пенопласта и особенности исходного вещества определили технические характеристики этого утеплителя. Рассмотрим их детально.

Теплопроводность пенопласта. Ячейки этого материала — полностью замкнутые. Такая структура позволяет снизить теплообмен и препятствует проникновению холода. Чем ниже плотность пенопласта, тем выше показатель теплопроводности. Для плиты утеплителя средней плотности (20 кг/м 3 ) этот показатель равен 0,033-0,036 Вт(м*к).

Звукоизоляция. Помещения, утепленные пенопластом, надежно защищены от проникновения посторонних звуков и шумов извне. Звукоизоляционные свойства материалу обеспечивает также его ячеистая структура. Чтобы качественно изолировать объект от акустических волн, достаточно слоя пенопласта в 2-3 сантиметра.

Водостойкость. Материал обладает крайне низкой гигроскопичностью. Даже при полном погружении в воду он поглощает минимум влаги. Сквозь стенки ячеек вода не поступает, а лишь немного просачивается по каналам, которые соединяют ячейки.

Паропроницаемость. Этот показатель у пенопласта практически равен нулю. Поэтому, чтобы избежать появления конденсата на стенах, рекомендовано утеплять их исключительно снаружи или закладывать теплоизолятор внутрь.

Прочность. Листы пенопласта не меняют физических характеристик длительное время. Они могут выдерживать сильное давление, не разрушаясь и не деформируясь. Уровень прочности определяет толщина плит и соблюдение технологии монтажа утеплителя.

Химическая устойчивость. Пенопласт хорошо переносит пребывание во многих агрессивных средах. Он выдерживает воздействие солей, кислот, щелочей, различных красок, большинства строительных смесей. Не рекомендуется длительное время подвергать пенопласт влиянию животных и растительных масел, бензина, дизельного топлива. Не переносит материал воздействия скипидара, ацетона, растворителей красок, уксусно-этилового эфира, спиртов, керосина, мазута. В этих жидкостях он может раствориться.

Биологическая устойчивость. Материал является неблагоприятной средой для размножения и жизнедеятельности многих микроорганизмов. Однако на его поверхности, в случае сильного загрязнения, они могут появиться. Кроме того, в относительно мягком пенопласте легко прокладывают норы грызуны.

Пожаробезопасность. Качественный пенопласт, предназначенный для теплоизоляции, не поддерживает горение. Вспыхнуть он может лишь при температуре, которая превышает в два раза температуру горения дерева. Воспламеняется материал лишь при непосредственном контакте с открытым источником пламени. При ликвидации огня утеплитель самозатухает за 3-4 секунды.

Экологичность. Современные технологии производства пенопласта не подразумевают использование вредных или токсических веществ. Материал очень медленно разлагается с течением времени и при этом не выделяет никаких летучих соединений, опасных для человека.

Достоинства пенопласта

Пенопласт в качестве теплоизолятора имеет огромное количество преимуществ, за которые его высоко ценят в строительной сфере. Рассмотрим их подробнее:

Универсальность. Этот утеплительный материал можно успешно применять для изоляции стен, полов, потолков, практически любых конструкций, которые используются в строительстве. Благодаря тому, что существует множество видов пенопласта, подобрать подходящий теплоизолятор для конкретных целей не составит труда.

Простой монтаж. Для укладки материала не требуется специфических инструментов или оборудования. Достаточно клея и дюбелей. Справиться с монтажом способен даже новичок. Пенопласт легко режется и обладает малым весом, что делает работу с ним необременительной.

Легкий вес. Благодаря этому качеству плиты теплоизолятора могут использоваться даже для утепления зданий со слабым фундаментом или стенами. Пенопласт не оказывает практически никакого давления на конструкцию.

Низкая цена. Этот материал считается одним из самых недорогих утеплителей.

Гипоаллергенность. Пенопласт не пылит в процессе обработки краев, не требует наличия специальных средств индивидуальной защиты. При эксплуатации не выделяет токсических веществ.

Долговечность. При неэкстремальных климатических условиях и правильном монтаже срок эксплуатации пенопласта достигает 50 лет.

Недостатки пенопласта

Несмотря на свою немалую популярность в строительной сфере, пенопласт обладает рядом весомых недостатков. Поэтому, прежде чем остановить свой выбор на этом утеплителе, стоит тщательно взвесить «за» и «против».

Недостатки пенопласта заключаются в следующем:

Горючесть. Несмотря на усилия производителей, которые экспериментируют с составом пенопласта, добавляя в него антипирены и различные противопожарные добавки, этот утеплитель остается горючим. Листы теплоизолятора достаточно легко воспламеняются и, кроме того, выделяют токсический дым.

Разрушение под лучами солнца. Материал необходимо защищать от воздействия прямых лучей ультрафиолета. Под их влиянием он быстро разрушается.

Нулевая паропроницаемость. Этот фактор также может быть негативным, если использовать пенопласт неправильно. Стены, которые были оклеены утеплителем изнутри, перестают «дышать», а значит, внутри здания возрастает влажность. Это чревато появлением плесени и грибков.

Привлекательность для грызунов. Домашние вредители не питаются пенопластом, однако легко делают в нем ходы.

Кроме того, следует выбирать утеплитель исключительно высокого качества. Недорогой пенопласт от сомнительных производителей может выделять в атмосферу вредные соединения.

Критерии выбора пенопласта

Выбор утеплителя — ответственный момент. От того, насколько качественный и подходящий для ваших целей пенопласт вы купите, зависит его долговечность и экологичность. Следуйте таким рекомендациям:

Определитесь, какие поверхности вы планируете утеплять пенопластом. Для теплоизоляции стен под гипсокартоном или вагонкой достаточно материала с плотностью 15 килограммов на кубометр. Для утепления фасадов выбирайте плотность утеплителя не меньше 25 кг/м 3 . Если вы хотите добиться, помимо прочего, хорошей звукоизоляции, вам подойдет пенопласт с плотностью от 35 кг/м 3 .

Осмотрите место, где хранится реализуемый теплоизолятор. Если это площадка под открытым небом, то от такого приобретения стоит отказаться, ведь свои характеристики пенопласт теряет в незащищенном виде под лучами солнца.

Цвет качественного утеплителя — белый. Если он изменил окраску полностью или на некоторых участках, то, вероятней всего, вы имеете дело с испорченным товаром.

От плит теплоизолятора не должно ничего отшелушиваться. Они должны быть плотными, упругими и немного шершавыми на ощупь.

Попросите продавца взвесить пенопласт. Проведя несложные математические расчеты, вы узнаете массу одного кубометра материала и определите его плотность. Минимальный вес, допустимый для теплоизолятора, составляет 15 килограммов.

Ячейки в листовом материале должны равномерно располагаться по всей толще. Их диаметр примерно одинаков. Между гранулами не должно быть больших по размеру пустот и провалов, чем сами ячейки.

Если при погрузке и транспортировке материала из листов выпадают шарики, то пенопласт — некачественный.

Покупая утеплитель, попросите продавца предоставить все документы на него. Так вы будете полностью уверены в том, что перед вами качественный товар.

Цена и производители пенопласта

Пенопласт легко и недорого производить. Поэтому его выпускают многие крупные и мелкие компании по всему миру. Хорошие отзывы заслужил и утеплитель отечественных брендов.

Известные производители пенопласта:

Техноплекс. Российский производитель, который выпускает листы пенопласта разных габаритов, толщины и плотности. В ассортименте компании есть также материал в шариках. Экологически чистый и относительно устойчивый к горению утеплитель.

Технониколь Carbon Eco. Российская компания, которая изготавливает различные теплоизоляторы, в том числе пенопласт. Он имеет высокую плотность и прочность. Подходит для утепления различных объектов и поверхностей.

Styrofoam. Еще один отечественный производитель, специализирующийся на выпуске пенопласта и экструдированного пенополистирола. В линейке имеется множество марок материала.

Цены на пенопласт — примерно одинаковые, независимо от бренда. Зависят они только от размера плит, плотности, толщины. Стартует стоимость примерно с 1100 рублей за кубометр материала.

Краткая инструкция по монтажу пенопласта

Укладка пенопласта может производиться на абсолютно любые поверхности. Если вы утепляете пол, то достаточно просто уложить плиты или рассыпать гранулы по основанию без использования крепежей и фиксаторов.

Если монтаж производится на стены или потолок, то делать это необходимо по такой инструкции:

Готовим поверхность: очищаем от краски, отпадающей штукатурки, выравниваем с использованием шпаклевки.

Наносим грунтовку на стену или потолок.

Чтобы улучшить сцепление плит пенопласта с поверхностью, проходимся по одной из сторон утеплителя игольчатым валиком.

Наносим специальный монтажный клей на поверхность пенопластового листа.

Не дожидаясь высыхания клеящего состава плотно прижимаем плиту к стене.

Монтаж пенопласта начинаем снизу и движемся горизонтальными рядами вверх.

Следите за тем, чтобы стыки находились не на одном уровне. Кладка теплоизолятора должна напоминать кирпичную.

Если нужно подрезать материал, используем обычную ножовку.

После того как утеплитель прикрепили, дожидаемся полного высыхания клея.

Заполняем стыки и щели между листами пенопласта монтажной пеной. После высыхания удаляем излишки.

Если вы утепляете фасад, наружные стены или потолок, рекомендовано зафиксировать плиты дополнительно крепежами. Используем специальные дюбеля со шляпкой в форме зонтика.

Готовую поверхность армируем с применением специальной сетки и уголков.

В обязательном порядке сразу после монтажа пенопласта на наружных стенах его нужно покрывать декоративной отделкой, чтобы не подвергать влиянию прямых лучей солнца.

Смотрите видео обзор пенопласта:

Обзор пенопласта как утеплителя

Кандидат наук, бессменный эксперт сайта, реальный, а не абстрактный (в отличие от прочих ресурсов) человек.

Строители широко используют пенопласт для тепло- и звукоизоляции частных домов, квартир в многоэтажных домах, крупных строительных объектов. Утепляют фасады, шумоизолируют с одновременным утеплением стены и потолки квартир и домов изнутри.

Редакция портала StroyGuru решила выяснить, насколько эффективно применять пенопласт для утепления и звукоизоляции, как правильно выбрать утеплитель, какие материалы и инструменты потребуются при проведении термоизоляционных работ.

Характеристики

Сложно найти человека, который на бытовом уровне не сталкивался бы с пенопластом: легкими листами белого цвета из вспененного беспрессовым способом стиропора (другое название — полистирол).

Впервые материал получен в средине ХХ века фирмой «BASF» путем полимеризации стиропора с одновременным введением в расплавленную смесь пенообразующего вещества. В результате получился материал на 98% состоящий из воздушных камер, образованных тонкими стенками полистирола.

Газ, как известно, передает тепло только конвекционным способом, чего нет в ячейках пенопласта. А по стенкам камер передача тепла незначительная из-за их малой толщины. Поэтому полученный компанией «BASF» материал оказался прекрасным утеплителем.

Для идентификации видов пенопласта используются наборы из букв и цифр. Маркировка выглядит следующим образом: ПСБ-С-25 Ф, где ПСБ показывает, что это беспрессовый полистирол, С — самозатухающий, 25 — плотность в кг/м 3 , Ф — фасадный. Вместо буквы «Ф» или рядом с ней могут стоять:

• А — правильная геометрическая форма с ровной кромкой;
• В — кромка с L-образным срезом;
• Р — листы нарезались горячей струной;
• Н — можно использовать для наружных работ.

В процессе производства можно добиваться разной плотности пенопласта с разными показателями механической прочности, жесткости, стойкости к различным видам воздействия. В зависимости от величины массы материала на единицу объема (кг/м 3 ), выделены следующие марки утеплителя: ПСБ-15, ПСБ-25, ПСБ-35. Иногда в продаже можно встретить ПСБ-50. Но он используется в основном для устройства несъемной опалубки при монолитном строительстве.

Имея разную плотность, пенопласт обладает разными физико-техническими показателями. Для наглядности основные характеристики сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Основные показатели марок пенопласта.

Марка пенопласта / Показатели	ПСБ-С-15	ПСБ-С-25	ПСБ-С-35
Теплопроводность, Вт/(м×°К)	0.043	0.039	0.037
Плотность, кг/м3	8,0-15,0	15,0-25,0	25,0-35,0
Прочность на сжатие, мПа	0,04-0,05	0,08-0,10	0.16
Устойчивость на изгиб, мПа	0,06-0,07	0.18	0.25
Класс горючести	Г3	Г3	Г3
Коэффициент паропроницаемости, мг/(м*ч*Па)	0.05	0.05	0.05
Время самозатухания после контакта с открытым пламенем, сек	4	1	1
Водопоглощение при погружении в воду на 24 часа, %	4	3	2

По толщине производители предлагают листы от 10 до 100 мм с шагом в 10 мм. При необходимости есть возможность на любом производстве получить утеплитель пенопласт толщиной до 500 мм при одинаковой цене за 1 м 3 . Наиболее популярная среди покупателей толщина в 40 и 50 мм.

Объясняется это тем, что пенопластовая плита толщиной в 5 см имеет такие же теплосберегающие свойства, как древесина толщиной в 27 см, кирпичная кладка в 75 см, бетонная стена толщиной 150 см. Этого достаточно для утепления жилья в средней полосе России. Для районов Крайнего Севера нужен более толстый утеплитель — 10 см.

По длине и ширине приняты два стандарта: 500 х 1000 и 1000 х 1000. Иногда можно встретить размер 1000 х 2000.

Плюсы и минусы

У пенопласта есть как сильные стороны, так и слабые. Плюсы очевидны:

• низкая теплопроводность — 0,037-0,041 Вт/(м·K), сравнимая с минеральной ватой, что позволяет эффективно утеплять конструкции здания из кирпича, бетона, керамзитобетона, газосиликатных блоков и т.д.;
• способность сохранять эксплуатационные свойства в большом диапазоне температур: от -50 o С до +75 o С (если отсутствует контакт с открытым пламенем, начинает разрушаться при +160 o С);
• низкая стоимость — относится к бюджетному виду материалов;
• простой монтаж — нет необходимости монтировать обрешетку, так как фиксируется клеевым способом;
• не требует опыта работы и специальных инструментов при проведении термоизоляции;
• малый удельный вес — не создает нагрузку на конструктивные элементы здания;
• не служит базой для размножения плесени и грибка;
• проявляет инертность к компонентам цементно-песчаного раствора, гипсу, слабым кислотам.

Минусы также есть, но на них потребители мало обращают внимания. Среди недостатков:

• горючесть — класс Г3 (нормально горючие). Здесь необходимо уточнение: производители утверждают, что утеплитель самозатухающий из-за специальных добавок — антипиренов, о чем говорит маркировка буквой «С» (см. фото выше). Однако такое свойство во время опытов демонстрирует только продукция известных брендов: «Nova Chemicals», «BASF», «Polimeri Europa» и «Styrochem». Российские производители также вводят в состав антипирены, но эффекта самозатухания не получают: продукция прекрасно горит;

• выделение ядовитых веществ во время горения (синильная кислота, фосген, бромистый водород и др.) в результате чего человек во время пожара быстро теряет сознание и погибает;
• переход в текучую фазу в процессе горения — растекается по полу, увеличивая площадь пожара;
• выделение вредного для здоровья стирола при повышении температуры свыше +30 o С;

Внимание: вреден ли пенопласт как утеплитель внутри помещения? При отсутствии экстремальных (высокая температура) или форс-мажорных обстоятельств (пожар), утеплитель из пенопласта абсолютно безвреден для человека, чего не скажешь при возникновении внештатной ситуации.

• малый срок эксплуатации — 5-7 лет, в течение которых сохраняются первоначальные значения теплопроводности, хотя производители утверждают обратное, говоря о 30 годах и более. Лабораторные испытания, в ходе которых из стены извлекли плиту пенопласта, прослужившую 9 лет, показали, что из-за деструктивных процессов (появления раковин, полостей, увеличения плотности и уменьшения объема) коэффициент теплопроводности увеличился практически в 8 раз;
• усиливает (резонирует) внутриквартирные шумы. Здесь также нужны пояснения, так как на просторах интернета, в том числе и в Википедии, утверждается, что пенопласт имеет хорошие звукоизоляционные свойства. Но это миф. Утеплитель имеет закрытую ячеистую структуру и легкий вес. Поэтому не может отражать звуковые волны — нет массы и поглощать шумы — материал не пропускает воздух. Наоборот, высокая жесткость плиты и малая масса ведут к возникновению резонанса в районе 500 Гц, т.е. в самом центре бытовых шумов;
• неустойчивость к большинству растворителей красок — мгновенно плавится;
• интенсивно стареет под ультрафиолетовым излучением (солнечными лучами), о чем усиленно замалчивается производителями и продавцами;
• отсутствие паропроницаемости, хотя во всех справочниках приводятся цифровые значения, опровергающие данное утверждение. Проблема решается или правильным выбором толщины материала, что требует сложных расчетов, или устройством вентилируемого фасада и кровли;
• низкая механическая прочность — легко повреждается в процессе транспортировки, монтажа и эксплуатации.

Особо следует выделить взаимоотношение утеплителя с мышами — если они в доме завелись, то в первую очередь вред будет нанесен пенопласту.

Что лучше — пенопласт или пенополистирол

Среди специалистов и домашних мастеров часто возникают споры, что лучше использовать для утепления: пенопласт или пенополистирол. Продвинутые посетители портала скажут, что это одно и то же. И будут правы. Ведь, с точки зрения химика, пенополистирол (он же стиропор) является не только классическим представителем пенопластов, но и основателем класса вспененных пластических масс.

На бытовом уровне не все так однозначно, так как пенополистирол связывают с такими материалами как «Пеноплэкс», «Технониколь», «Styrofoam», URSA, которые по структуре почти неотличимы от пенопласта, но производятся из экструдированного пенополистирола. Разобраться, где пенопластовый утеплитель, а где экструдированный пенополистирол просто: первый всегда белый, второй — цветной (окрашенный). При этом каждый производитель использует свой колер: «Технониколь» (желтый), «Пеноплэкс» (оранжевый), «Styrofoam» (голубой) и т.д.

Если касаться их эксплуатационных характеристик, то различия есть, но незначительные:

• у пенопласта выше показатель теплопроводности, что требует более толстого слоя теплоизоляции. А это потеря полезной площади помещения при утеплении изнутри;
• у экструдированного пенополистирола выше прочность и жесткость;
• пенопласт стоит намного дешевле (примерно 2 000 руб./м 3 против 4 500 руб./м 3 ).

Область применения

Утеплители из пенопласта можно встретить в разных отраслях народного хозяйства. Их используют, например, при термоизоляции морозильных камер, рефрижераторов, изотермических фургонов и т.д. В строительстве применяют при утеплении:

• фасадов, что позволяет решить одновременно несколько проблем: создать эффективную теплоизоляцию здания; защитить стены от дождя, ветра, солнечных лучей и перепадов температур; вывести «точку росы» из толщи стены, предотвращая ее промерзание (очень важно для кирпича и керамики);
• пола — используется для утепления по способу «плавающей стяжки»;
• кровли (крыши) — укладывается на тыльную сторону кровли («Вентилируемая крыша») и сверху («Невентилируемая крыша»);
• фундаментов;
• потолка (межэтажного перекрытия);
• стен изнутри помещения, балконов, лоджий, гаражей, мастерских и др. подсобных или хозяйственных помещений;
• трубопроводов.

Все шире применяется пенопласт и при устройстве несъемной опалубки во время возведения монолитных зданий.

Производители и цены

Производят строительный пенопласт во всех регионах России, так как очень дорого осуществлять поставки за пределы области или края. Поэтому говорить о конкретных фирмах-поставщиках нет смысла. Цены за 1 м 3 варьируются в пределах 1790 руб. за утеплитель ПСБ-С-15 до 3900 руб. за ПСБ-С-50.

Ряд иностранных предприятий также поставляет на рынки России свою продукцию. Некоторые со своих заводов за пределами РФ, часть с производств, размещенных в России. Среди них:

• «BASF» — немецкая фирма, имеет филиалы в России;
• Polimeri Europa (Dunastyr) (Италия);
• «Styrochem» (Финляндия) и др.

Цены на продукцию иностранных компаний выше на 10-85% при одинаковых эксплуатационных характеристиках, за исключением горючести. Импортный пенопласт не горит, затухает, а российский — полыхает.

Технология утепления

Утеплить дом пенопластом под силу любому начинающему мастеру, знакомому с основами теплоизоляционных работ. Для работы потребуется приобрести материалы и собрать набор инструментов.

Инструменты и материалы

Из расходных материалов нужно купить:

• пенопласт;
• клей на цементной или синтетической основе;
• специальные грибки для крепления пенопласта, превышающие по длине толщину плит на 4-5 см — нужны при утеплении вертикальных и наклонных поверхностей;
• армирующую сетку;
• монтажную пену.

Набор инструментов включает:

• уровень;
• отвес;
• рулетку;
• нож со сменным лезвием или ножовку;
• электродрель;
• емкость для клея;
• насадку-миксер для размешивания клея.

Набор инструментов универсальный для всех конструктивных элементов дома. Технологии утепления кровли, пола и стен снаружи и изнутри имеют свои нюансы. Поэтому рассмотрим раздельно.

Фасада

Утепление стены снаружи здания выполняется в несколько шагов.

Шаг 1. Стена обеспыливается.

Шаг 2. Наносится слой проникающей грунтовки;

Шаг 3. На стыке стены с фундаментом или на высоте 50 см от земли по периметру здания крепится профиль под утеплитель — служит опорой нижним листам пенопласта.

Шаг 4. Дрелью с миксером размешивается клей.

Шаг 5. Клеящая смесь наносится на плиты утеплителя. Способов нанесения несколько: сплошным слоем, в 5 точках (по углам и посредине), полосами по периметру и по центру, полосой или точками.

Шаг 6. Лист пенопласта ставится на профиль, после чего прижимается к поверхности стены. В прижатом положении нужно зафиксировать утеплитель на несколько секунд для схватывания клея. Выступившие излишки клея снимаются шпателем.

Шаг 7. Крепится 2 ряда утеплителя.

Шаг 8. В стене дрелью (перфоратором) высверливаются отверстия под грибки. На каждый лист по пять: по углам и в центре.

Шаг 9. Производится дополнительное крепление листов пенопласта к стене. Вначале в отверстия вставляются грибки, затем они фиксируются пластиковыми дюбелями.

Шаг 10. Наклеивается армирующая сетка.

Дальнейший ход работ определяется видом финишной отделки. Декоративная штукатурка наносится на армирующую сетку. Под сайдинг набивается обрешетка.

Утепление пола проводится под стяжку и по лагам. Термоизоляция под стяжку выполняется в несколько этапов:

• готовится основание пола. Полная информация о технологии подготовки основания пола приведена в работе «Подготовка пола к заливке стяжки»;
• проводятся гидроизоляционные работы;
• плотно друг к другу укладываются плиты пенопласта. Соседние ряды монтируются со сдвигом, «вразбежку» — поперечные швы не должны совпадать. Здесь необходимо обратить внимание на несколько моментов: листы фиксируются клеем, между стеной и утеплителем должен быть технологический зазор в 1-2 см, стыки между плитами проклеиваются скотчем, щели заделываются клейкой шпатлевкой;

• утеплительный слой армируется;
• заливается стяжка.

Алгоритм работ утепления пола по лагам следующий:

1. готовится основание пола;
2. проводится гидроизоляция чернового пола — подробности можно посмотреть в материале «Гидроизоляция деревянного пола»;
3. крепятся лаги;
4. укладывается пенопласт;
5. щели между лагами и утеплителем запениваются монтажной пеной;
6. термоизоляционный слой закрывается пароизоляционной пленкой;
7. по лагам крепится фанера или листы ОСБ;
8. монтируется чистовой пол.

Стен изнутри

Утеплять стены изнутри можно по 2 технологиям:

• на клей под декоративную штукатурку, покраску или «жидкие» обои;
• при помощи обрешетки, если финишная отделка керамическая плитка или панели ПВХ.

Внимание: строители отказываются в последнее время вообще от обрешетки, заменяя ГКЛ гипсовой штукатуркой под обои и краску.

Во втором случае пенопласт клеится к стене между вертикальными стойками. Щели между плитами утеплителя и каркасом запениваются. Поверх утепления крепятся листы гипсокартона под керамическую плитку или набивается контробрешетка под панели ПВХ.

Кровли

Кровля утепляется пенопластом 2-мя способами в зависимости от вида крыши.

• Горизонтальная (плоская) крыша покрывается плитами утеплителя толщиной 7-10 см сверху, после чего заливается битумом и проклеивается двумя слоями рубероида.
• Скатная кровля утепляется с тыльной стороны, по отношению к чердачному пространству. Плиты толщиной 10 см крепятся в обрешетку, смонтированную на настиле под пенопласт. Здесь важно правильно выполнить пароизоляцию и создать вентиляционный зазор между кровлей и утеплителем, чтобы избежать образования конденсата.

Заключение

Редакция сайта постаралась максимально объективно оценить утепление дома пенопластом. В результате получились неоднозначные выводы. С одной стороны использование пенопласта позволяет:

• сократить расходы на строительно-монтажные работы;
• добиться экономии тепловой энергии при обогреве помещений, а вместе с этим и денежных трат;
• увеличить ресурс автономных обогревательных систем;
• сохранить полезную площадь помещений при утеплении изнутри, благодаря меньшей толщине утеплителя;
• создать комфортные условия не только владельцам жилья, но и конструкциям здания.

С другой стороны, велик риск возникновения серьезных проблем:

• любое возгорание несет угрозу здоровью и жизни человеку;
• быстро теряются теплосберегающие способности;
• увеличивается шумовая нагрузка на хозяев квартиры или дома, что ведет к ослаблению иммунной системы, появлению вялости и, как результат, снижению трудоспособности.