Co znamená písmeno T v uzemňovacím systému TN S?

Při projektování, instalaci a provozu elektroinstalací, průmyslových a domácích elektrických zařízení, ale i elektrických osvětlovacích sítí je jedním ze zásadních faktorů pro zajištění jejich funkčnosti a elektrické bezpečnosti přesně navržené a správně provedené uzemnění. Základní požadavky na uzemňovací systémy jsou obsaženy v článku 1.7 Pravidel elektrické instalace (PUE). V závislosti na tom, jak as jakými uzemňovacími strukturami, zařízeními nebo předměty jsou připojeny odpovídající vodiče, zařízení, pouzdra zařízení, zařízení nebo určité body sítě, se rozlišuje přirozené a umělé uzemnění.

Přirozené uzemňovací vodiče jsou jakékoli kovové předměty, které jsou neustále v zemi: piloty, trubky, tvarovky a další vodivé produkty. Vzhledem k tomu, že elektrický odpor proti šíření elektrického proudu a elektrických nábojů v zemi z takových objektů je obtížné kontrolovat a předvídat, je zakázáno používat při provozu elektrických zařízení přirozené uzemnění. Regulační dokumentace stanoví použití pouze umělého uzemnění, ve kterém jsou všechna připojení provedena na speciálně navržená uzemňovací zařízení.

Hlavním normalizovaným ukazatelem charakterizujícím, jak dobře je uzemnění provedeno, je jeho odpor. Zde je řízen odpor proti šíření proudu tekoucího do země tímto zařízením, zemní elektrodou. Hodnota odporu uzemnění závisí na typu a stavu půdy, jakož i na konstrukčních prvcích a materiálech, ze kterých je zemnící zařízení vyrobeno. Určujícím faktorem ovlivňujícím hodnotu odporu zemnící elektrody je oblast přímého kontaktu jejích základních desek, kolíků, trubek a dalších elektrod se zemí.

Obsah

1. Typy systémů umělého uzemnění
2. 1. Systémy s pevně uzemněným neutrálem (uzemňovací systémy TN)
3. TN-C uzemňovací systém
4. Systém TN-S
5. systém TN-CS
6. TT uzemňovací systém
7. 2. Systémy s izolovaným neutrálem
8. IT systém
9. Spolehlivé uzemnění – záruka bezpečnosti

Typy systémů umělého uzemnění

Hlavním dokumentem upravujícím používání různých uzemňovacích systémů v Rusku je PUE (bod 1.7), vyvinutý v souladu se zásadami, klasifikací a metodami uzemňovacích systémů, schválený zvláštním protokolem Mezinárodní elektrotechnické komise (IEC). Zkrácené názvy zemnících systémů se obvykle označují kombinací prvních písmen francouzských slov: “Terre” – země, “Neuter” – neutrální, “Isole” – izolovat, stejně jako anglicky: “kombinovaný” a “oddělený” – kombinované a oddělené.

• T – uzemnění.
• N – připojení k neutrálu.
• I – izolace.
• C – kombinace funkcí, připojení funkčních a ochranných nulových vodičů.
• S – oddělené použití funkčních a ochranných nulových vodičů v celé síti.

V níže uvedených názvech umělých uzemňovacích systémů lze první písmeno použít k posouzení způsobu uzemnění zdroje elektrické energie (generátor nebo transformátor) a druhé – spotřebitel. Je obvyklé rozlišovat mezi uzemňovacími systémy TN, TT a IT. První z nich se zase používá ve třech různých verzích: TN-C, TN-S, TN-CS. Abychom pochopili rozdíly a způsoby konstrukce uvedených uzemňovacích systémů, je třeba podrobněji zvážit každý z nich.

1. Systémy s pevně uzemněným neutrálem (uzemňovací systémy TN)

Toto je označení systémů, ve kterých se pro připojení nulových funkčních a ochranných vodičů používá společný neuzemněný neutrál generátoru nebo snižovacího transformátoru. V tomto případě by měly být všechny elektricky vodivé části těla a obrazovky spotřebitelů připojeny ke společnému nulovému vodiči připojenému k tomuto nulovému vodiči. V souladu s GOST R50571.2-94 jsou nulové vodiče různých typů také označeny latinkou:

• N – funkční “nula”;
• PE — ochranná „nula“;
• PEN – kombinace funkčních a ochranných nulových vodičů.

Zemnící systém TN, postavený pomocí pevně uzemněného neutrálu, se vyznačuje připojením funkční “nuly” – vodiče N (neutrál) k zemní smyčce, osazené vedle trafostanice. Je zřejmé, že v tomto systému není použito neutrální uzemnění pomocí speciálního kompenzačního zařízení – obloukového reaktoru. V praxi se používají tři poddruhy systému TN: TN-C, TN-S, TN-CS, které se od sebe liší různými způsoby připojení nulových vodičů “N” a “PE”.

TN-C uzemňovací systém

TN-C uzemňovací systém

Jak vyplývá z písmenného označení, systém TN-C se vyznačuje kombinací funkčních a ochranných nulových vodičů. Klasický systém TN-C je tradiční čtyřvodičové schéma napájení s třífázovým a jedním neutrálním vodičem. Hlavní zemnící sběrnicí je v tomto případě mrtvě uzemněný neutrál, se kterým je nutné propojit všechny otevřené části, pouzdra a kovové části zařízení schopných vést elektrický proud přídavnými neutrálními vodiči.

Tento systém má několik významných nevýhod, z nichž hlavní je ztráta ochranných funkcí v případě přerušení nebo vyhoření nulového vodiče. V tomto případě se na neizolovaných površích přístrojů a pouzder zařízení objeví životu nebezpečné napětí. Protože v tomto systému není použit samostatný ochranný zemnící vodič PE, všechny připojené zásuvky nemají uzemnění. Proto musí být použité elektrické zařízení vynulováno – pro připojení částí těla k nulovému vodiči. .

Pokud se při takovém zapojení fázový vodič dotkne pouzdra, spustí se automatická pojistka v důsledku zkratu a rychlým nouzovým vypnutím bude eliminováno nebezpečí úrazu elektrickým proudem osob nebo vznícení jiskřícího zařízení. Důležitým omezením při nuceném nulování domácích spotřebičů, kterého by si měl být vědom každý, kdo bydlí v místnostech napájených systémem TN-C, je zákaz používání dalších obvodů pro vyrovnání potenciálu v koupelnách.

V současné době je tato uzemňovací soustava zachována v domech patřících do starého bytového fondu a je využívána i v sítích veřejného osvětlení, kde je míra rizika minimální.

Systém TN-S

Zemnící systém TN-S

Progresivnější a bezpečnější než TN-C byl systém s oddělenými pracovními a ochrannými nulami TN-S vyvinut a implementován ve 30. letech minulého století. S vysokou úrovní elektrické bezpečnosti osob a zařízení má toto řešení jednu, ale poměrně velmi významnou nevýhodu – vysoké náklady. Vzhledem k tomu, že oddělení pracovní (N) a ochranné (PE) nuly je realizováno okamžitě na rozvodně, je třífázové napětí napájeno pěti vodiči, jednofázové – přes tři. Pro připojení obou nulových vodičů na straně zdroje se používá nulový vodič generátoru nebo transformátoru.

GOST R50571 a aktualizovaná verze PUE obsahují předpis pro zařízení na všech kritických zařízeních, jakož i na budovách ve výstavbě a po generální opravě napájecího zdroje založeného na systému TN-S, který poskytuje vysokou úroveň elektrické bezpečnosti. Bohužel vysoká úroveň nákladů a zaměření ruského energetického sektoru na schémata čtyřvodičového třífázového napájení brání široké distribuci a implementaci systému TN-S.

systém TN-CS

Uzemňovací systém TN-CS

Aby se snížily náklady na bezpečnostně optimalizovaný, ale finančně náročný systém TN-S s oddělenými nulovými vodiči N a PE, bylo vytvořeno řešení, které umožňuje využít jeho předností s nižším rozpočtem, o něco více než náklady na energii. napájení pro systém TN-C. Podstatou tohoto způsobu připojení je, že elektřina je dodávána z rozvodny pomocí kombinované nuly „PEN“ připojené k pevně uzemněnému neutrálu. Který se při vstupu do objektu větví na „PE“ – ochrannou nulu, a další vodič, který plní funkci pracovní nuly „N“ na straně spotřebitele.

Tento systém má podstatnou nevýhodu – v případě poškození nebo přepálení vodiče PEN v části trafostanice – budova se na PE vodiči a následně na všech souvisejících částech těla elektrických spotřebičů objeví nebezpečné napětí. Proto při použití systému TN-CS, což je zcela běžné, předpisy vyžadují speciální opatření k ochraně vodiče PEN před poškozením.

TT uzemňovací systém

TT uzemňovací systém

Při dodávce elektřiny tradičním nadzemním vedením pro venkovské a příměstské oblasti, pokud je zde použit nebezpečný systém TN-CS, je obtížné zajistit dostatečnou ochranu kombinovaného zemnicího vodiče PEN. Zde se stále více používá systém TT, který zahrnuje „slepé“ uzemnění neutrálu zdroje a přenos třífázového napětí po čtyřech vodičích. Čtvrtá je funkce nula “N”. Na straně spotřebitele je proveden místní, zpravidla modulární kolíkový uzemňovač, ke kterému jsou připojeny všechny PE vodiče připojené k částem pouzdra.

Nedávno schválený pro použití na území Ruské federace se tento systém rychle rozšířil v ruském vnitrozemí pro zásobování energií soukromých domácností. V městských oblastech se TT často používá při elektrifikaci dočasných obchodních a servisních míst. U tohoto způsobu uzemnění je předpokladem přítomnost ochranných vypínacích zařízení a také provedení technických opatření na ochranu před bleskem.

2. Systémy s izolovaným neutrálem

Ve všech výše popsaných systémech je neutrál spojen se zemí, což je činí docela spolehlivými, ale ne bez řady významných nevýhod. Mnohem pokročilejší a bezpečnější jsou systémy, které používají izolovaný neutrál, který není absolutně spojen se zemí, nebo uzemněný pomocí speciálních zařízení a zařízení s vysokým odporem. Například jako v IT systému. Takové způsoby připojení se často používají v lékařských zařízeních pro napájení zařízení na podporu života, v podnicích na zpracování ropy a energetiky, ve vědeckých laboratořích se zvláště citlivými zařízeními a v dalších kritických zařízeních.

IT systém

IT uzemňovací systém

Klasický systém, jehož hlavním rysem je izolovaný neutrál zdroje – “I”, stejně jako přítomnost ochranné zemní smyčky na straně spotřebitele – “T”. Napětí ze zdroje ke spotřebiči je přenášeno minimálním možným počtem vodičů a všechny vodivé části pouzder spotřebního zařízení musí být bezpečně spojeny se zemí. V architektuře IT systému není v sekci zdroj-spotřebitel žádný funkční vodič N nula.

Spolehlivé uzemnění – záruka bezpečnosti

Všechny stávající systémy uzemňovacích zařízení jsou navrženy tak, aby zajistily spolehlivý a bezpečný provoz elektrických spotřebičů a zařízení připojených na straně spotřebitele, jakož i vyloučily případy úrazu elektrickým proudem osob používajících toto zařízení. Při navrhování a konstrukci napájecích systémů, jejichž nedílnými prvky jsou funkční i ochranné uzemnění, by měla být minimalizována možnost výskytu napětí nebezpečného pro lidský život a zdraví na vodivých krytech domácích spotřebičů a průmyslových zařízení.

Zemnící systém musí buď odstranit nebezpečný potenciál z povrchu objektu, nebo zajistit činnost příslušných ochranných zařízení s minimálním zpožděním. V každém takovém případě mohou být náklady na technickou dokonalost nebo naopak nedostatečná dokonalost použitého uzemňovacího systému tím nejcennějším – lidským životem.

Ochranná zem – jedná se o elektrické spojení se zemí (jeho ekvivalent) kovových částí bez proudu, které mohou být pod napětím. Pokud se tedy na těle uzemněného elektrického spotřebiče porouchá izolace vodiče s proudem, proud poteče zemnicím vodičem (PE), což zabrání úrazu člověka elektrickým proudem. Účely uzemnění: Ochranné uzemnění slouží výhradně k ochraně osob před úrazem elektrickým proudem.

Symboly systémů jsou dešifrovány následovně

Pro elektrické instalace s napětím do 1 kV (ve vztahu k použitým uzemňovacím systémům) jsou akceptována tato označení:
• TN systém – systém, ve kterém je neutrál zdroje energie pevně uzemněn a otevřené vodivé části elektrické instalace jsou připojeny k pevně uzemněnému neutrálu zdroje prostřednictvím neutrálních ochranných vodičů
• Systém TN-C – Systém TN, ve kterém jsou nulový ochranný a nulový pracovní vodič sloučeny do jednoho vodiče po celé jeho délce
• Systém TN-S – systém TN, ve kterém jsou po celé délce odděleny nulový ochranný a nulový pracovní vodič
• Systém TN-C-S – systém TN, ve kterém jsou funkce nulového ochranného a nulového pracovního vodiče v některé jeho části kombinovány v jednom vodiči, počínaje zdrojem energie
• IT systém – systém, ve kterém je neutrál napájecího zdroje izolován od země nebo uzemněn prostřednictvím přístrojů nebo zařízení s vysokým odporem a nechráněné vodivé části jsou uzemněny
• TT systém – systém, ve kterém je neutrál zdroje energie pevně uzemněn a nechráněné vodivé části elektrické instalace jsou uzemněny pomocí uzemňovacího zařízení, které je elektricky nezávislé na pevně uzemněném neutrálu zdroje

První písmeno je stav neutrálu zdroje vzhledem k zemi:
• Т – uzemněný neutrál
• I — izolovaný neutrální

Druhé písmeno je stav otevřených vodivých částí vzhledem k zemi:
• Т — nechráněné vodivé části jsou uzemněny bez ohledu na vztah k zemi nuly napájecího zdroje nebo jakéhokoli bodu napájecí sítě;
• N — otevřené vodivé části jsou připojeny k pevně uzemněnému neutrálu zdroje energie.

Následující písmena (za písmenem N) označují kombinaci v jednom vodiči nebo oddělení funkcí nulového pracovního a nulového ochranného vodiče:
• S — nulové pracovní (N) a nulové ochranné (PE) vodiče jsou odděleny;
• С — funkce nulového ochranného a nulového pracovního vodiče jsou spojeny v jednom vodiči (vodič PEN).

Schéma uzemnění TN-C

Schéma uzemnění TN-S

Schéma uzemnění TN-CS

В uzemňovací systém TN-C-S ve vstupním rozvodném zařízení elektroinstalace je kombinovaný nulový ochranný a nulový pracovní vodič PERO rozdělené na nulové ochranné PE a nulový pracovník N vodičů.

Nejperspektivnějším systémem pro naši zemi je systém uzemnění TN-C-Sumožňující v kombinaci s rozšířenou implementací RCD zajistit vysokou úroveň elektrické bezpečnosti v elektrických instalacích bez jejich radikální rekonstrukce.

Schéma uzemnění TT

Schéma uzemnění IT

Společnost MosInvertor je oficiálním distributorem produktů Victron Energy

Moskva | tel. 8(903)509-76-13 | E-mail: mosinvertor@mail.ru
© 2005-2023 | Společnost MosInvertor LLC