Įžeminimo sistema

by / Penktadienis, 17 kovo 2017. / paskelbta Elektrinis ir mechaninis

Elektros instaliacijoje ar elektros tiekimo sistemoje: įžeminimo sistema or įžeminimo sistema saugos ir funkciniais tikslais sujungia konkrečias to įrenginio dalis su laidžiuoju Žemės paviršiumi. Atskaitos taškas yra laidus Žemės paviršius arba laivuose - jūros paviršius. Įžeminimo sistemos pasirinkimas gali turėti įtakos įrenginio saugumui ir elektromagnetiniam suderinamumui. Įžeminimo sistemų taisyklės labai skiriasi skirtingose ​​šalyse ir skirtingose ​​elektros sistemų dalyse, nors daugelis laikosi toliau aprašytų Tarptautinės elektrotechnikos komisijos rekomendacijų.

Šis straipsnis susijęs tik su elektros energijos įžeminimu. Žemiau pateikiami kitų įžeminimo sistemų pavyzdžiai su nuorodomis į straipsnius:

  • Norėdami apsaugoti konstrukciją nuo žaibo smūgio, nukreipkite žaibą per įžeminimo sistemą ir į žemės lazdelę, o ne praeikite per konstrukciją.
  • Kaip vieno laido žemės grįžtamosios galios ir signalo linijų, kurios buvo naudojamos tiekiant mažą galią galią, ir telegrafo linijų dalis.
  • Per radiją kaip antžeminė plokštuma, skirta didelėms vienpolėms antenoms.
  • Kaip papildomas įtampos balansas kitų rūšių radijo antenoms, pavyzdžiui, dipoliams.
  • Kaip žemės dipolinės antenos, naudojamos VLF ir ELF radijui, maitinimo taškas.

Elektrinio įžeminimo tikslai

Apsauginis įžeminimas

Jungtinėje Karalystėje „įžeminimas“ yra laidžių laidų įrenginio dalių sujungimas apsauginiais laidininkais prie „pagrindinio įžeminimo gnybto“, sujungto su elektrodu, besiliečiančiu su žemės paviršiumi. A apsauginis laidininkas (PE) (žinomas kaip įrangos įžeminimo laidininkas JAV nacionaliniame elektros kodekse) išvengiama elektros smūgio pavojaus, kai veikiant laidams prijungtų prietaisų laidus paviršius yra arti žemės potencialo esant gedimo sąlygoms. Gedimo atveju įžeminimo sistemai leidžiama tekėti srovei. Jei tai yra per daug, veiks saugiklio ar automatinio jungiklio apsauga nuo viršsrovės, taip apsaugodama grandinę ir pašalindama bet kokią gedimo sukeltą įtampą nuo laidžių paviršių. Šis atjungimas yra pagrindinis šiuolaikinės laidų praktikos principas ir vadinamas „automatiniu maitinimo atjungimu“ (ADS). Didžiausios leistinos įžeminimo kontūro varžos vertės ir apsaugos nuo viršsrovės įtaisų charakteristikos yra griežtai nurodytos elektros saugos taisyklėse, siekiant užtikrinti, kad tai įvyktų nedelsiant ir kad pertekant srovei ant laidžių paviršių nevyktų pavojinga įtampa. Todėl apsauga ribojama įtampos padidėjimas ir jo trukmė.

Alternatyva yra gynyba nuodugniai - pavyzdžiui, sustiprinta arba dviguba izoliacija - kai pavojingų sąlygų atskleidimui turi įvykti daugybė nepriklausomų gedimų.

Funkcinis įžeminimas

A funkcinė žemė jungtis naudojama ne elektrinei saugai, o kitai paskirčiai ir gali įgyti srovę kaip įprasto darbo dalis. Svarbiausias funkcinio įžeminimo pavyzdys yra neutralus elektros energijos tiekimo sistemoje, kai jis yra srovės perdavimo laidininkas, prijungtas prie žemės elektrodo prie elektros energijos šaltinio. Kiti prietaisų, naudojančių funkcines žemės jungtis, pavyzdžiai yra viršįtampių slopintuvai ir elektromagnetinių trukdžių filtrai.

Žemos įtampos sistemos

Žemos įtampos skirstomuosiuose tinkluose, kurie elektros energiją paskirsto plačiausiai galutinių vartotojų klasei, pagrindinis įžeminimo sistemų projektavimo rūpestis yra vartotojų, naudojančių elektrinius prietaisus, sauga ir apsauga nuo elektros smūgių. Įžeminimo sistema kartu su apsauginiais įtaisais, tokiais kaip saugikliai ir liekamosios srovės įtaisai, galiausiai turi užtikrinti, kad asmuo neturėtų liestis su metaliniu daiktu, kurio potencialas, palyginti su asmens potencialu, viršija „saugų“ slenkstį, paprastai nustatytą maždaug 50 V.

Elektros tinkluose, kurių sistemos įtampa yra nuo 240 V iki 1.1 kV ir kurie dažniausiai naudojami pramoninėje / kasybos įrangoje / mašinose, o ne viešai prieinamuose tinkluose, įžeminimo sistemos projektavimas yra toks pat svarbus saugos požiūriu, kaip ir namų vartotojams.

Daugumoje išsivysčiusių šalių 220 V, 230 V arba 240 V kištukiniai lizdai su įžemintais kontaktais buvo pristatyti prieš pat Antrąjį pasaulinį karą arba netrukus po jo, nors jų populiarumas šalyje labai skiriasi. Jungtinėse Valstijose ir Kanadoje 120 V įtampos lizduose, įrengtuose iki 1960-ųjų vidurio, paprastai nebuvo žemės (žemės) kaiščio. Besivystančiame pasaulyje vietinė laidų praktika gali neužmegzti jungties su kištukinio lizdo įžeminimo kaiščiu.

Jei nėra maitinimo įžeminimo, prietaisai, kuriems reikia įžeminimo, dažnai naudojo neutralų maitinimo šaltinį. Kai kurie naudojo specialius antžeminius strypus. Daugelis 110 V prietaisų turi poliarizuotus kištukus, kad išlaikytų skirtumą tarp „linijos“ ir „neutralios“, tačiau neutralaus maitinimo šaltinio naudojimas įrangos įžeminimui gali būti labai problemiškas. „Linija“ ir „Neutrali“ gali būti netyčia pakeista į lizdą ar kištuką, arba jungtis nuo žemės iki žemės gali sugesti arba būti netinkamai sumontuota. Netgi įprastos apkrovos srovės neutralioje padėtyje gali sukelti pavojingus įtampos kritimus. Dėl šių priežasčių dauguma šalių dabar įpareigojo specialius apsauginius žemės sujungimus, kurie dabar yra beveik visuotiniai.

Jei gedimo kelio tarp atsitiktinai energiją gaunančių objektų ir maitinimo jungties varža yra maža, gedimo srovė bus tokia didelė, kad, norint pašalinti žemės gedimą, atsidarys grandinės apsaugos nuo viršįtampio įtaisas (saugiklis arba grandinės pertraukiklis). Jei įžeminimo sistemoje nėra metalo laidininko, kurio varža maža, tarp įrenginių korpusų ir tiekimo grąžinimo (pvz., TT atskirai įžemintoje sistemoje), gedimų srovės yra mažesnės ir nebūtinai veiks apsaugos nuo viršįtampių įtaisas. Tokiu atveju yra sumontuotas likutinės srovės detektorius, kuris nustato srovę, nutekančią į žemę, ir nutraukia grandinę.

IEC terminija

Tarptautinis standartas IEC 60364 išskiria tris įžeminimo įtaisų grupes, naudojant dviejų raidžių kodus TN, TTir IT.

Pirmoji raidė rodo ryšį tarp žemės ir maitinimo įrenginių (generatoriaus ar transformatoriaus):

"T" - Tiesioginis taško ryšys su žeme (lotynų kalba: terra)
"Aš" - Joks taškas nėra sujungtas su žeme (izoliacija), išskyrus galbūt per didelę varžą.

Antroji raidė nurodo ryšį tarp žemės ar tinklo ir tiekiamo elektros prietaiso:

"T" - Žemės jungtis vyksta tiesioginiu vietiniu ryšiu su žeme (lotyniškai: terra), paprastai per žemės strypą.
„N“ - Žemės jungtis tiekiama iš elektros energijos tiekimo Ntinklas, kaip atskiras apsauginio įžeminimo (PE) laidininkas arba kartu su neutraliu laidininku.

TN tinklų tipai

A TN įžeminimo sistema, vienas iš generatoriaus ar transformatoriaus taškų yra sujungtas su žeme, paprastai tai yra trifazėje sistemoje esantis žvaigždės taškas. Elektros prietaiso korpusas yra sujungtas su žeme per šią transformatoriaus žemės jungtį. Šis susitarimas yra dabartinis standartas gyvenamosioms ir pramoninėms elektros sistemoms, ypač Europoje.

Vadinamas laidininkas, jungiantis neapsaugotas metalines vartotojo elektros instaliacijos dalis apsauginė žemė. Laidininkas, kuris jungiasi su žvaigždės tašku trifazėje sistemoje arba kuris neša grįžtamąją srovę vienfazėje sistemoje, vadinamas neutralus (N). Išskiriami trys TN sistemų variantai:

TN − S
PE ir N yra atskiri laidininkai, sujungti tik šalia maitinimo šaltinio.
TN − C
Kombinuotas PEN laidininkas atlieka tiek PE, tiek N laidininko funkcijas. (230 / 400v sistemose, paprastai naudojamose tik paskirstymo tinklams)
TN – C – S
Dalis sistemos naudoja kombinuotą PEN laidininką, kuris tam tikru momentu yra padalijamas į atskiras PE ir N linijas. Kombinuotas PEN laidininkas paprastai būna tarp pastotės ir įėjimo į pastatą taško, o žemė ir neutralumas aptarnavimo galvutėje yra atskirti. JK ši sistema dar vadinama apsauginis daugkartinis įžeminimas (PME), dėl praktikos jungti neutralaus ir žemės laidininką prie realaus žemės daug kur, siekiant sumažinti elektros šoko riziką, jei nutrūktų PEN laidininkas. Panašios sistemos Australijoje ir Naujojoje Zelandijoje yra pažymėtos kaip daugkartinis įžemintas neutralus (MEN) ir Šiaurės Amerikoje daugiažemis neutralus (MGN).
TN-S: atskiri apsauginiai įžeminimo (PE) ir neutralūs (N) laidininkai nuo transformatoriaus iki vartotojui skirto prietaiso, kurie niekur po pastato paskirstymo tašku nėra sujungti.
TN-C: sujungtas PE ir N laidininkas visą kelią nuo transformatoriaus iki sunaudojančio prietaiso.
TN-CS įžeminimo sistema: kombinuotas PEN laidininkas nuo transformatoriaus iki pastato paskirstymo taško, tačiau atskiri PE ir N laidininkai pritvirtinti vidaus kabeliuose ir lanksčiuose maitinimo laiduose.

 

Iš to paties transformatoriaus galima paimti tiek TN-S, tiek TN-CS tiekimą. Pavyzdžiui, kai kurių požeminių kabelių apvalkalai korozijos ir nebegamina gerų įžeminimo ryšių, todėl namai, kuriuose yra didelio atsparumo „blogų žemių“, gali būti paversti TN-CS. Tai įmanoma tinkle tik tada, kai neutralus yra pakankamai tvirtas prieš gedimus, o konversija ne visada įmanoma. PEN turi būti tinkamai sutvirtintas nuo gedimo, nes atvira grandinė PEN gali įtikinti visos fazės įtampą ant bet kurio atviro metalo, prijungto prie sistemos įžeminimo, esančio pasroviui. Alternatyva yra suteikti vietinę žemę ir konvertuoti į TT. Pagrindinis TN tinklo patrauklumas yra žemos impedansinės įžeminimo kelias, leidžiantis lengvai automatiškai atjungti didelės srovės grandinę tuo atveju, jei trumpasis jungimasis nuo linijos iki PE, nes tas pats pertraukiklis ar saugiklis veiks tiek LN, tiek L -PE gedimai, o RCD nereikia įžeminimo gedimams aptikti.

TT tinklas

A TT („Terra-Terra“) įžeminimo sistema, vartotojui apsauginę įžeminimo jungtį teikia vietinis įžeminimo elektrodas (kartais vadinamas „Terra-Firma“ jungtimi), o prie generatoriaus yra dar viena nepriklausoma. Tarp jų nėra „įžeminimo laido“. Gedimo kontūro varža yra didesnė, ir jei elektrodo varža iš tikrųjų nėra labai maža, TT įrenginyje visada turėtų būti RCD (GFCI) kaip pirmasis izoliatorius.

Didelis TT įžeminimo sistemos privalumas yra sumažėję kitų vartotojų prijungtos įrangos trikdžiai. TT visada buvo pageidautina specialioms programoms, tokioms kaip telekomunikacijų svetainės, kurioms naudingas įžeminimas be trukdžių. Be to, TT tinklai nesudaro rimtos rizikos nulaužto neutralumo atveju. Be to, tose vietose, kur energija paskirstoma virš galvos, žemės laidininkams nėra pavojaus tapti gyvais, jei koks nors oro paskirstymo laidininkas būtų sulaužytas, tarkime, nukritusio medžio ar šakos.

Pre-RCD eroje TT įžeminimo sistema buvo nepatraukli visuotiniam naudojimui, nes buvo sunku organizuoti patikimą automatinį atjungimą (ADS), kai trumpasis jungimas buvo nukreiptas į PE (palyginti su TN sistemomis, kuriose tas pats pertraukiklis). arba saugiklis veiks esant LN arba L-PE gedimams). Kadangi nuolatinės srovės įtaisai sumažina šį trūkumą, TT įžeminimo sistema tapo žymiai patrauklesnė, jei visos kintamos srovės grandinės yra apsaugotos RCD. Kai kuriose šalyse (tokiose kaip JK) rekomenduojama naudoti situacijas, kai mažos varžos ekvivalentinis potencialas yra nepraktiškas palaikant sujungimą, kai yra daug laidų lauke, pavyzdžiui, tiekimas į mobiliuosius namus ir kai kurie žemės ūkio parametrai, arba kai didelė gedimo srovė. gali kelti kitokį pavojų, pavyzdžiui, degalinėse ar prieplaukose.

TT įžeminimo sistema naudojama visoje Japonijoje, o RCD įrenginiai yra daugumoje pramoninių parametrų. Tai gali kelti papildomus reikalavimus kintamo dažnio pavaroms ir komutuojamo režimo maitinimo šaltiniams, kuriuose dažnai yra dideli filtrai, perduodantys aukšto dažnio triukšmą žemės laidininkui.

IT tinklas

Be IT tinklas, elektros paskirstymo sistema iš viso neturi jokio ryšio su žeme arba turi tik didelę varžą.

Palyginimas

TT IT TN-S TN-C TN-CS
Įžeminimo kilpos varža aukštas Aukščiausia žemas žemas žemas
RCD pirmenybė? taip N / A Neprivalomas Ne Neprivalomas
Reikia žemės elektrodo vietoje? taip taip Ne Ne Neprivalomas
PE laidininko kaina žemas žemas Aukščiausia Bent aukštas
Sugedusio neutralo pavojus Ne Ne aukštas Aukščiausia aukštas
Saugumas Saugus Mažiau saugus Saugiausia Mažiausiai saugu Saugus
Elektromagnetiniai trukdžiai Bent Bent žemas aukštas žemas
Saugos rizika Didelė kilpos varža (žingsnių įtampa) Dviguba gedimas, viršįtampis Sulaužytas neutralus Sulaužytas neutralus Sulaužytas neutralus
Privalumai Saugus ir patikimas Veiklos tęstinumas, kaina Saugiausia Kaina Sauga ir kaina

Kitos terminijos

Nors daugelio šalių nacionaliniai pastatų laidų nustatymo reikalavimai atitinka IEC 60364 terminologiją, Šiaurės Amerikoje (Jungtinėse Valstijose ir Kanadoje) terminas „įrangos įžeminimo laidininkas“ reiškia įrangos įžeminimą ir įžeminimo laidus šakotose grandinėse ir „įžeminimo elektrodų laidininką“. naudojamas laidininkams, sujungiantiems įžeminimo strypą (ar panašų) su aptarnavimo skydeliu. „Įžemintas laidininkas“ yra „neutrali“ sistema. Australijos ir Naujosios Zelandijos standartuose naudojama modifikuota PME įžeminimo sistema, vadinama kelių įžemių neutraliu (MEN). Neutralus yra įžemintas (įžemintas) kiekviename vartotojų aptarnavimo taške, tokiu būdu neutralaus potencialo skirtumas efektyviai sumažinamas iki nulio per visą LV linijų ilgį. Jungtinėje Karalystėje ir kai kuriose Sandraugos šalyse terminas „PNE“, reiškiantis fazę-neutralią-žemę, naudojamas nurodyti, kad naudojami trys (arba daugiau ne vienfazių jungčių) laidininkai, ty PN-S.

Pasipriešinimu įžemintas neutralus (Indija)

Panašiai kaip HT sistemoje, Indijoje taip pat įvedama pasipriešinimo įžeminimo sistema, kaip numatyta Centrinės elektros energijos tarnybos LT sistemos nuostatuose (1100 V> LT> 230 V). Vietoje tvirto žvaigždės neutralaus taško įžeminimo tarp jų pridedamas tinkamas neutralus įžeminimo pasipriešinimas (NGR), ribojantis žemės nuotėkio srovę iki 750 mA. Dėl gedimo srovės apribojimo jis yra saugesnis dujinėms minoms.

Kadangi žemės nuotėkis yra ribojamas, apsauga nuo nuotėkio turi didžiausią įėjimo ribą tik 750 mA. Kietame įžemintame sistemoje nuotėkio srovė gali pakilti iki trumpojo jungimo srovės, čia ji ribojama iki 750 mA. Ši ribota veikimo srovė sumažina bendrą nuotėkio relės apsaugos efektyvumą. Efektyvios ir patikimiausios apsaugos svarba padidėjo saugai nuo elektros smūgio kasyklose.

Šioje sistemoje yra galimybių, kad atjungtas prijungtas pasipriešinimas atsidaro. Siekiant išvengti šios papildomos apsaugos, kontroliuojamas pasipriešinimas, kuris gedimo atveju atjungia maitinimą.

Apsauga nuo žemės nuotėkio

Žemė Srovės nuotėkis gali būti labai kenksmingas žmonėms, jei jis praeina per juos. Siekiant išvengti atsitiktinio elektros prietaisų / įrangos smūgio, šaltinyje naudojama įžeminimo nuotėkio relė / jutiklis, kad galios izoliacija viršytų tam tikrą ribą. Tam naudojamas žemės nutekėjimo grandinės pertraukiklis. Srovės jutiklis yra vadinamas RCB / RCCB. Pramoninėse programose žemės nuotėkio relės yra naudojamos su atskiru CT (srovės transformatoriumi), vadinamu CBCT (pagrindinės pusiausvyros srovės transformatoriumi), kuris suvokia sistemos nuotėkio srovę (nulinės fazės sekos srovė) per CBCT antrinį ir tai veikia relę. Ši apsauga veikia miliamperių diapazone ir gali būti nustatyta nuo 30 iki 3000 mA.

Žemės jungties tikrinimas

Atskiras bandomasis branduolys p vykdomas iš paskirstymo / įrangos tiekimo sistemos, be žemės šerdies. Įžeminimo jungties tikrinimo įrenginys yra pritvirtintas pirkimo gale, kuris nuolat kontroliuoja žemės jungtį. Bandomasis branduolys p inicijuojamas iš šio tikrinimo prietaiso ir eina per jungiamąjį galinį kabelį, kuris paprastai tiekia energiją judančioms kasybos mašinoms (LHD). Šis šerdis p yra prijungtas prie žemės paskirstymo gale per diodo grandinę, kuri užbaigia elektrinę grandinę, inicijuotą iš patikrinimo įrenginio. Kai nutrūksta žemės jungtis su transporto priemone, ši bandomoji šerdies grandinė atjungiama, apsauginis įtaisas, pritvirtintas pirkimo vietoje, suaktyvėja ir išskiria įrenginio energiją. Šio tipo grandinės yra būtinos nešiojamai sunkiajai elektrinei įrangai, naudojamai požeminėse kasyklose.

Skelbimų

Kaina

  • TN tinklai taupo mažo varžos įžeminimo kiekvieno vartotojo vietoje kainą. Tokią jungtį (užkastą metalinę konstrukciją) reikia pateikti apsauginė žemė IT ir TT sistemose.
  • TN-C tinklai taupo papildomo laidininko, reikalingo atskiroms N ir PE jungtims, išlaidas. Tačiau norint sugadinti neutralų riziką, reikalingi specialūs kabelių tipai ir daug jungčių su žeme.
  • TT tinklams reikalinga tinkama RCD (įžeminimo pertraukiklio) apsauga.

Saugumas

  • TN atveju izoliacijos gedimas gali sukelti didelę trumpojo jungimo srovę, kuri suaktyvins viršįtampio jungiklį ar saugiklį ir atjungs L laidus. Naudojant TT sistemas, įžeminimo kilpos varža gali būti per aukšta arba per didelė, kad būtų galima tai padaryti per reikiamą laiką, todėl paprastai naudojamas RCD (buvęs ELCB). Ankstesnėse TT instaliacijose gali trūkti šios svarbios saugos funkcijos, todėl CPC (apsauginis grandinės laidininkas arba PE) ir galbūt susijusios metalinės dalys, esančios žmonėms pasiekiamose vietose (atviros ir laidžios dalys, ir išoriškai laidžios dalys), ilgą laiką, gali būti maitinamos dėl gedimo. sąlygomis, o tai kelia realų pavojų.
  • TN-S ir TT sistemose (ir TN-CS, esančiose už padalijimo taško), likutinės srovės įtaisas gali būti naudojamas papildomai apsaugai. Jei vartotojo įrenginyje nėra jokių izoliacijos gedimų, lygtis IL1+IL2+IL3+IN = 0 laikosi, o RCD gali atjungti maitinimą, kai tik ši suma pasiekia ribą (paprastai 10–500 mA). Izoliacijos gedimas tarp L arba N ir PE sukels didelę tikimybę RCD.
  • IT ir TN-C tinkluose liekamosios srovės įtaisai turi daug mažesnę tikimybę nustatyti izoliacijos gedimą. TN-C sistemoje jie taip pat bus labai pažeidžiami nepageidaujamo suveikimo dėl kontakto tarp skirtingų RCD grandinių žemių laidininkų arba su tikru žeme, todėl jų naudojimas taps nepraktiškas. Taip pat RCD paprastai izoliuoja neutralų šerdį. Kadangi tai nėra saugu daryti TN-C sistemoje, TN-C RCD turėtų būti sujungti tik tam, kad nutrauktų linijos laidininką.
  • Viengyslėse vienfazėse sistemose, kuriose žemė ir neutralas yra sujungti (TN-C ir TN-CS sistemų dalis, kurioje naudojama bendra neutrali ir žemės šerdis), jei PEN laidininke yra kontaktų problema, tada visos įžeminimo sistemos dalys po pertraukos padidės iki L laidininko potencialo. Nesubalansuotoje daugiafazėje sistemoje įžeminimo sistemos potencialas judės link labiausiai apkrauto linijos laidininko. Toks neutralumo potencialo padidėjimas po pertraukos yra žinomas kaip a neutrali inversija. Todėl TN-C jungtys neturi vykti per kištukines / kištukines jungtis ar lanksčius kabelius, kur kontaktų problemų tikimybė didesnė nei naudojant fiksuotus laidus. Taip pat kyla pavojus, jei kabelis yra pažeistas, kurį galima sušvelninti naudojant koncentrinę kabelio konstrukciją ir kelis įžeminimo elektrodus. Dėl prarasto neutralaus pavojaus, kai „įžeminti“ metaliniai darbai gali kelti pavojingą potencialą, kartu su padidėjusia smūgio rizika, atsirandančiai dėl gero kontakto su tikra žeme, JK draudžiama naudoti TN-CS namelių ant ratų ir tiekimo į krantą valtims bei labai nerekomenduojama naudoti ūkiuose ir lauko statybose. Tokiais atvejais rekomenduojama visus lauko laidus TT su RCD ir atskiru įžeminimo elektrodu.
  • IT sistemose tikėtina, kad dėl vieno izoliacijos gedimo per žmogaus kūną, liečiant žemę, gali tekėti pavojingos srovės, nes tokiai srovei tekėti nėra žemos varžos grandinės. Tačiau pirmasis izoliacijos gedimas gali efektyviai paversti IT sistemą TN sistema, o antrasis izoliacijos gedimas gali sukelti pavojingas kūno sroves. Blogiau, jei daugiafazėje sistemoje vienas iš linijų laidininkų kontaktuoja su žeme, kiti fazių šerdys gali pakilti fazės fazės įtampa žemės atžvilgiu, o ne fazė neutrali. IT sistemos taip pat patiria didesnį trumpalaikį viršįtampį nei kitos sistemos.
  • TN-C ir TN-CS sistemose bet koks ryšys tarp sujungto neutralaus ir žemės šerdies ir žemės kūno normaliomis sąlygomis gali sukelti didelę srovę, o sugedusioje neutralioje situacijoje - dar daugiau. Taigi, atsižvelgiant į tai, pagrindiniai potencialūs jungiamieji laidininkai turi būti išmatavę; TN-CS naudoti nerekomenduojama tokiose situacijose kaip degalinės, kur yra daugybė palaidotų metalo dirbinių ir sprogių dujų.

Elektromagnetinis suderinamumas

  • TN-S ir TT sistemose vartotojas turi žemą triukšmo jungtį su žeme, kuriai netaikoma įtampa, kuri atsiranda ant N laidininko dėl grįžtamųjų srovių ir to laidininko varžos. Tai ypač svarbu naudojant kai kurias telekomunikacijų ir matavimo įrangos rūšis.
  • TT sistemose kiekvienas vartotojas turi savo ryšį su žeme ir nepastebės jokių srovių, kurias gali sukelti kiti vartotojai bendroje PE linijoje.

Nuostatai

  • Jungtinių Valstijų nacionaliniame elektros kodekse ir Kanados elektriniame kodekse skirstomojo transformatoriaus pašarui naudojamas kombinuotas nulinis ir įžeminimo laidininkas, tačiau konstrukcijoje naudojami atskiri nuliniai ir apsauginiai įžeminimo laidininkai (TN-CS). Neutralus įžeminimas turi būti prijungtas tik kliento atjungimo jungiklio maitinimo pusėje.
  • Argentinoje, Prancūzijoje (TT) ir Australijoje (TN-CS) klientai turi pateikti savo antžemines jungtis.
  • Japoniją reglamentuoja PSE įstatymai ir daugelyje įrenginių naudojamas TT įžeminimas.
  • Australijoje naudojama kelių įžeminimų neutralioji (MEN) įžeminimo sistema, kuri aprašyta AS 5 3000 skyriuje. LV klientui tai yra TN-C sistema nuo gatvėje esančio transformatoriaus iki patalpų, (neutralus yra kelis kartus įžeminta šiame segmente), o TN-S sistema instaliacijos viduje nuo pagrindinio skirstomojo skydo žemyn. Žiūrint iš esmės, tai yra TN-CS sistema.
  • Danijoje dėl aukštos įtampos reguliavimo (Stærkstrømsbekendtgørelsen) ir Malaizijos 1994 m. Elektros potvarkyje teigiama, kad visi vartotojai privalo naudoti TT įžeminimą, nors retais atvejais TN-CS gali būti leidžiamas (naudojamas tokiu pačiu būdu, kaip JAV). Taisyklės skiriasi, kai kalbama apie didesnes įmones.
  • Indijoje, kaip numatyta Centrinės elektros tarnybos nuostatuose, CEAR, 2010, 41 taisyklėje, yra numatytas įžeminimas, 3 fazių, 4 laidų sistemos neutralus laidas ir 2 fazių, 3 laidų sistemos papildomas trečias laidas. Įžeminimas turi būti atliekamas su dviem atskiromis jungtimis. Įžeminimo sistemoje taip pat turi būti mažiausiai dvi ar daugiau įžeminimo duobių (elektrodo), kad būtų tinkamai įžemintas. Pagal 42 taisyklę įrenginyje, kurio apkrova viršija 5 kW, viršijančią 250 V, turi būti tinkamas apsauginis įžeminimo įrenginio įtaisas, skirtas izoliuoti apkrovą, jei įvyktų įžeminimas arba nuotėkis.

Taikymo pavyzdžiai

  • JK teritorijose, kur vyrauja požeminiai elektros kabeliai, TN-S sistema yra įprasta.
  • Indijoje LT tiekiama paprastai per TN-S sistemą. Paskirstymo transformatoriuje neutralumas yra dvigubai įžemintas. Paskirstymo oro linijoje / kabeliuose neutralus ir įžeminamas atskirai. Įžeminimui jungti naudojamas atskiras oro linijų laidininkas ir kabelių armatūra. Norėdami sustiprinti žemę, vartotojo galuose yra sumontuoti papildomi įžeminimo elektrodai / duobės.
  • Daugumoje šiuolaikinių namų Europoje yra TN-CS įžeminimo sistema. Bendras neutralus ir įžeminimas atsiranda tarp artimiausios transformatorinės pastotės ir išjungtos eksploatacijos (saugiklis prieš skaitiklį). Po to visuose vidiniuose laiduose naudojamos atskiros įžeminimo ir neutralios šerdys.
  • Senesniuose JK miesto ir priemiesčio namuose paprastai yra TN-S atsargų, o įžeminimas jungiamas per požeminio švino ir popieriaus kabelio švino apvalkalą.
  • Senesni namai Norvegijoje naudoja IT sistemą, o naujesni namai - TN-CS.
  • Kai kuriuose senesniuose namuose, ypač pastatytuose iki išradimo naudojant nuolatinės srovės pertraukiklius ir laidinius namų zonos tinklus, naudojama vidinė TN-C tvarka. Tai neberekomenduojama praktika.
  • Laboratorijų kambariuose, medicinos įstaigose, statybvietėse, remonto dirbtuvėse, mobiliuose elektros įrenginiuose ir kitoje aplinkoje, kuri tiekiama per variklių generatorius, kai padidėja izoliacijos gedimų rizika, dažnai naudojamos IT įžeminimo priemonės, tiekiamos iš izoliacinių transformatorių. Siekiant sušvelninti dviejų sistemų problemų, susijusių su IT sistemomis, izoliaciniai transformatoriai turėtų tiekti tik nedidelį skaičių krovinių ir turėtų būti apsaugoti izoliacijos stebėjimo įtaisu (dėl išlaidų paprastai naudojami tik medicinos, geležinkelio ar karinėse IT sistemose).
  • Atokiose vietovėse, kur papildomo PE laidininko išlaidos viršija vietinio žemės sujungimo sąnaudas, TT tinklai dažniausiai naudojami kai kuriose šalyse, ypač senesnėse vietose ar kaimo vietovėse, kur saugumui kitaip gali kilti pavojus dėl lūžio. virš PE laidininko, tarkim, nukritusio medžio šakos. TT tiekimas į atskiras savybes taip pat pastebimas dažniausiai TN-CS sistemose, kur individuali savybė laikoma netinkama TN-CS tiekimui.
  • Australijoje, Naujojoje Zelandijoje ir Izraelyje naudojama TN-CS sistema; tačiau šiuo metu laidų nustatymo taisyklėse teigiama, kad be to, kiekvienas klientas turi atskirą jungtį su žeme tiek vandens vamzdžio jungtimi (jei metaliniai vandens vamzdžiai patenka į vartotojo patalpas), tiek specialiu įžeminimo elektrodu. Australijoje ir Naujojoje Zelandijoje tai vadinama „Multiple Earthed Neutral Link“ arba „MEN Link“. Ši „MEN Link“ yra nuimama, kad būtų galima išbandyti diegimą, tačiau naudojimo metu ji yra sujungta fiksavimo sistema (pavyzdžiui, užrakto veržlėmis) arba dviem ar daugiau varžtų. „MEN“ sistemoje svarbiausias yra „Neutral“ vientisumas. Australijoje nauji įrenginiai taip pat turi sujungti pamato betoną, sutvirtinantį drėgnose vietose, prie žemės laidininko (AS3000), paprastai padidinantį įžeminimo dydį, ir tokiose vietose kaip vonios kambariai suteikia potencialų plokštumą. Senesniuose įrenginiuose neretai randama tik vandens vamzdžio jungtis, ir tai leidžiama likti tokia, tačiau jei atliekami atnaujinimo darbai, reikia sumontuoti papildomą įžeminimo elektrodą. Apsauginis įžeminimas ir nuliniai laidininkai sujungiami tol, kol vartotojo neutrali jungtis (esanti vartotojo skaitiklio neutralios jungties pusėje) - už šio taško apsauginiai įžeminimo ir nuliniai laidininkai yra atskirti.

Aukštos įtampos sistemos

Aukštosios įtampos tinkluose (virš 1 kV), kurie yra kur kas mažiau prieinami plačiajai visuomenei, įžeminimo sistemos projektavimas yra labiau sutelktas į saugumą ir daugiau į tiekimo patikimumą, apsaugos patikimumą ir poveikį įrangai esant trumpasis jungimas. Pasirenkant įžeminimo sistemą, reikšmingą įtaką daro tik dažniausiai pasitaikančių fazių-žemių trumpųjų jungimų dydžiui, nes srovės kelias dažniausiai yra uždarytas per žemę. Trifaziai HV / MV galios transformatoriai, esantys paskirstymo pastotėse, yra labiausiai paplitęs skirstomųjų tinklų tiekimo šaltinis, o jų neutralaus įžeminimo tipas lemia įžeminimo sistemą.

Yra penki neutralaus įžeminimo tipai:

  • Kietas įžeminimas neutralus
  • Neišleista neutraliai
  • Atsparumas įžemintas neutralus
    • Mažo atsparumo įžeminimas
    • Didelio atsparumo įžeminimas
  • Reagavimo įžemintas neutralus
  • Įžeminimo transformatorių (pvz., Zigzago transformatorių) naudojimas

Kietas įžeminimas neutralus

In kietas or tiesiogiai įžemintas neutralus, transformatoriaus žvaigždės taškas yra tiesiogiai sujungtas su žeme. Šiame sprendime numatytas mažos varžos kelias, kad įžeminimo gedimo srovė užsidarytų, todėl jų dydis yra palyginamas su trifazėmis gedimų srovėmis. Kadangi neutralus išlieka šalia žemės esančiame potenciale, įtaka neveikiamose fazėse išlieka tokiais pat lygiais kaip ir prieš gedimą; dėl šios priežasties ši sistema reguliariai naudojama aukštos įtampos perdavimo tinkluose, kur šiltinimo išlaidos yra didelės.

Atsparumas įžemintas neutralus

Norint apriboti trumpojo jungimo įžeminimo gedimą, tarp neutralaus, transformatoriaus žvaigždės taško ir žemės pridedamas papildomas neutralus įžeminimo varža (NGR).

Mažo atsparumo įžeminimas

Esant mažam pasipriešinimui, srovės riba yra gana aukšta. Indijoje jis ribojamas 50 A atvirų kasyklų kasykloms, kaip numatyta Centrinės elektros energijos tarnybos reglamente, CEAR, 2010, 100 taisyklė.

Neišleista neutraliai

In neaptikta, izoliuotas or plūduriuojantis neutralus sistemoje, kaip ir IT sistemoje, nėra tiesioginio žvaigždės taško (ar bet kurio kito tinklo taško) ryšio su žeme. Dėl šios priežasties žemės gedimo srovė negali būti uždaryta, todėl jos gali būti nereikšmingos. Tačiau praktikoje gedimo srovė nebus lygi nuliui: grandinės laidininkai, ypač požeminiai kabeliai, turi įgimtą talpą žemės atžvilgiu, o tai sudaro palyginti didelę varžą.

Sistemos su izoliuota neutrale gali tęsti darbą ir tiekti nenutrūkstamai, net esant žemės gedimui.

Nenutrūkstamas įžeminimo gedimas gali kelti didelę saugos riziką: jei srovė viršija 4 A - 5 A, susidaro elektros lankas, kuris gali išlikti net ir pašalinus gedimą. Dėl šios priežasties jie daugiausia apsiriboja požeminiais ir povandeniniais tinklais bei pramoniniais tikslais, kur patikimumo poreikis yra didelis, o sąlyčio su žmonėmis tikimybė yra palyginti maža. Miesto skirstomuosiuose tinkluose, kuriuose yra keli požeminiai tiektuvai, talpinė srovė gali siekti kelias dešimtis amperų, ​​o tai kelia didelę riziką įrangai.

Mažos gedimo srovės ir tęstinio sistemos veikimo naudą kompensuoja būdingas trūkumas, kad gedimo vietą sunku nustatyti.

Į VIRŠŲ

PATEIKTI JŪSŲ DUOMENYS?