Energia hornitzeko sistema (TN-C, TN-S, TN-CS, TT, IT)

Eraikuntza proiektuetarako energia horniduran erabiltzen den oinarrizko hornidura sistema hiru hariko hiru eta lau harizko sistema trifasiko eta abar da, baina termino horien konnotazioa ez da oso zorrotza. Nazioarteko Batzorde Elektroteknikoak (IEC) xedapen uniformeak egin ditu horretarako, eta TT sistema, TN sistema eta IT sistema deitzen zaio. Zein TN sistema banatzen da TN-C, TN-S, TN-CS sisteman. Jarraian, energia hornitzeko hainbat sistemari buruzko sarrera laburra da.

energia hornitzeko sistema

IECek definitutako babes metodo eta terminologia ezberdinen arabera, behe-tentsioko energia banatzeko sistemak hiru motatan banatzen dira lurreko metodo desberdinen arabera, TT, TN eta IT sistemen arabera, eta honela deskribatzen dira.

TN-C elikatze sistema

TN-C moduko elikatze sistemak laneko linea neutroa erabiltzen du zero zeharkatzeko babes linea gisa, babes linea neutroa deitu daitekeena eta PEN bidez irudika daitekeena.

TN-CS elikatze sistema

TN-CS sistemaren aldi baterako energia hornidurari dagokionez, aurrealdea TN-C metodoaren bidez elikatzen bada eta eraikuntza kodean eraikuntzak TN-S elikatze sistema erabili behar duela zehazten du, banaketa kaxa osoa sistemaren atzeko zatian banatuta. PE lerrotik kanpo, TN-CS sistemaren ezaugarriak hauek dira.

1) Laneko zero lerroa N babes bereziko lerroarekin konektatuta dago. Linearen korronte desorekatua handia denean, ekipo elektrikoen zero babesak zero lineako potentzialak eragiten du. TN-CS sistemak motorraren etxebizitzaren tentsioa lurrera murriztu dezake, baina ezin du tentsio hori guztiz ezabatu. Tentsio honen magnitudea kableatuaren karga desorekaren eta linea honen luzeraren araberakoa da. Zenbat eta karga desorekatuagoa eta kablea luzeagoa izan, orduan eta handiagoa izango da gailuaren etxebizitzaren tentsioa lurrera. Hori dela eta, beharrezkoa da kargaren desoreka korrontea ez izatea handiegia, eta PE linea behin eta berriz lurrean egotea.

2) PE linea ezin da inolako kasutan ihes-babesean sartu, lerroaren amaieran ihes-babesleak aurreko ihes-babeslea aterako delako eta eskala handiko energia-hutsegitea eragingo duelako.

3) PE lerroa kutxa orokorreko N lerroarekin konektatu behar da, N lerroa eta PE lerroa ez dira beste konpartimentu batzuetan konektatu behar. Ez da etengailurik eta fusiblerik instalatuko PE linean, eta ez da lurrik erabiliko PE gisa. lerroa.

Aurreko analisiaren bidez, TN-CS elikatze sistema aldi baterako aldatzen da TN-C sisteman. Potentzia transformadore trifasikoa lurrean egoera onean dagoenean eta karga trifasikoa nahiko orekatuta dagoenean, TN-CS sistemak eraikuntzako elektrizitatearen erabileran duen eragina bideragarria da oraindik. Hala ere, karga trifasiko desorekatuen eta eraikuntza-gunean potentzia transformadore dedikatu baten kasuan, TN-S elikatze sistema erabili behar da.

TN-S elikatze sistema

TN-S moduko energia hornidura sistema N lan neutroa PE babes lerro dedikatutik zorrotz bereizten duen elikatze sistema da. TN-S elikatze sistema deitzen zaio. TN-S elikatze-sistemaren ezaugarriak honako hauek dira.

1) Sistema normal funtzionatzen duenean, ez dago korronte berezirik babes lerroan, baina korronte desorekatua dago lanean dagoen zero lerroan. Lurretik Lurrera ez dago tentsiorik, beraz, ekipo elektrikoen metalezko oskolaren zero babesa PE babes berezi linera konektatuta dago, segurua eta fidagarria baita.

2) Laneko linea neutroa argiztapen karga zirkuitu monofasiko gisa soilik erabiltzen da.

3) PE babes bereziko lineari ezin zaio linea hautsi, ezta ihes-etengailuan sartu ere.

4) Lurraren ihesaren babeslea L linean erabiltzen bada, zero linearen funtzionamendua ez da behin eta berriz lurrean jarri behar, eta PE lineak behin eta berriz lurrak ditu, baina ez da lurraren ihesaren babesetik igarotzen, beraz ihesa babeslea ere instalatu daiteke. TN-S sistemako elikatze L linean.

5) TN-S elikatze sistema segurua eta fidagarria da, egokia da behe tentsioko hornidura sistemetarako, hala nola eraikin industrial eta zibiletarako. TN-S elikatze sistema erabili behar da eraikuntza lanak hasi aurretik.

TT elikatze sistema

TT metodoa gailu elektriko baten metalezko karkasa zuzenean oinarritzen duen babes-sistema da, hau da, babes-lurrerako sistema, TT sistema ere deitua. T ikurrak adierazten du potentzia sistemaren puntu neutroa zuzenean oinarrituta dagoela; bigarren T ikurrak adierazten du kargaren gailuaren zati eroalea zuzeneko gorputzera jasaten ez dela zuzenean lurrera konektatuta dagoela, sistema nola oinarrituta dagoen kontuan hartu gabe. TT sistemako kargaren lurreratze guztiari babes-lurreratzea deritzo. Energia hornitzeko sistema honen ezaugarriak honako hauek dira.

1) Ekipo elektrikoen estalki metalikoa kargatzen denean (fasearen ildoak estalkia ukitzen du edo ekipamenduaren isolamendua kaltetuta dago eta ihes egiten du), lurrerako babesak deskarga elektrikoaren arriskua asko murriztu dezake. Hala ere, behe-tentsioko etengailuek (etengailu automatikoak) ez dute zertan desegin, eta ihes-gailuaren lurraren ihes-tentsioa tentsio segurua baino handiagoa izatea eragiten du, hau da, tentsio arriskutsua.

2) Ihes korrontea nahiko txikia denean, fusible batek ere ezingo du putz egin. Hori dela eta, ihesa babesteko ere beharrezkoa da babeserako. Hori dela eta, TT sistema ezaguna da.

3) TT sistemaren lurrerako gailuak altzairu asko kontsumitzen du, eta zaila da birziklatzea, denbora eta materialak.

Gaur egun, eraikuntza unitate batzuek TT sistema erabiltzen dute. Eraikuntza-unitateak elektrizitatea aldi baterako erabiltzeko energia-iturria hartzen duenean, babes-linea berezi bat erabiltzen da lurreko gailurako erabilitako altzairu kopurua murrizteko.

Bereiztu gehitu berri den PE babes lerroa gehitu berria zero zero N lerroarekin, hau da:

1 Ez dago konexio elektrikorik lurreko linea komunaren eta laneko linea neutroaren artean;

2 Funtzionamendu normalean, funtzionatzen duen zero lerroak korrontea izan dezake eta babes bereziko lerroak ez du korronterik;

3 TT sistema lurreko babesa oso sakabanatuta dagoen lekuetarako egokia da.

TN elikatze sistema

TN moduko elikatze sistema Sistema elektriko mota hau ekipamendu elektrikoen metalezko karkasa lan egiten duen alanbre neutroarekin lotzen duen babes sistema bat da. Zero babes sistema deritzo eta TN bidez irudikatzen da. Bere ezaugarriak honako hauek dira.

1) Gailua piztu ondoren, zero zeharkapeneko babes sistemak ihes korrontea zirkuitulaburreko korronte batera igo dezake. Korronte hori TT sistemarena baino 5.3 aldiz handiagoa da. Egia esan, zirkuitulaburreko fase bakarreko akatsa da eta fusiblearen fusibleak piztuko du. Behe-tentsioko etengailuaren irteera unitatea berehala desegin eta desegin egingo da, gailu akastuna itzali eta seguruago bihurtuz.

2) TN sistemak materiala eta lanorduak aurrezten ditu eta oso erabilia da Txinako herrialde eta herrialde askotan. TT sistemak abantaila ugari dituela erakusten du. TN moduko energia hornidura sisteman, TN-C eta TN-S zatitan banatzen da, babesaren zero lerroa laneko zero marratik bereizita dagoen ala ez kontuan hartuta.

lan printzipioa:

TN sisteman, agerian dauden ekipo elektriko guztien zati eroaleak babes lerroarekin konektatzen dira eta elikatze iturriaren lurrera konektatzen dira. Lurreko puntu hau energia banatzeko sistemaren puntu neutroa izan ohi da. TN sistemaren potentzia-sistemak zuzenean oinarritutako puntu bat du. Agerian dagoen gailu elektrikoaren zati eroalea puntu horretara konektatzen da babes-eroalearen bidez. TN sistema sare neutroko hiru fasetako sistema bat izan ohi da. Bere ezaugarria da agerian dagoen ekipamendu elektrikoaren zati eroalea sistemaren lurrerako puntuarekin zuzenean lotuta dagoela. Zirkuitulaburra gertatzen denean, zirkuitulaburreko korrontea hari metalikoak eratutako begizta itxia da. Zirkuitu labur monofasiko metalikoa sortzen da, eta horren ondorioz, zirkuitulaburreko korronte nahikoa handia da babes gailuak akatsa kentzeko modu fidagarrian jarduteko. Laneko linea neutroa (N) behin eta berriro lurrean badago, kasua zirkuitulaburrean dagoenean, korrontearen zati bat lurrera ateratzeko puntu errepikatura desbideratu daiteke, eta horrek babes gailuak modu fidagarrian funtzionatzea edo akatsa saihestea eragin dezake. horrela matxura zabalduz. TN sisteman, hau da, bost hariko sistema trifasikoa, N linea eta PE linea bereizita jarri eta elkarrengandik isolatuta daude, eta PE linea gailu elektrikoaren etxebizitzara konektatu beharrean dago. N lerroa. Hori dela eta, axola zaigun gauzarik garrantzitsuena PE hariaren potentziala da, ez N hariaren potentziala, beraz TN-S sisteman behin eta berriz lurreratzea ez da N hariaren behin eta berriz ateratzea. PE lerroa eta N lerroa elkarrekin lotuta badaude, PE lerroa eta N lerroa behin eta berriz lurreratzeko puntuan lotuta daudelako, banaketa transformadorearen lurreko puntu errepikatuaren eta laneko lurreko puntuaren arteko lerroak ez du diferentziarik PEren lerroaren eta N lerroa. Jatorrizko lerroa N lerroa da. Suposatzen den korronte neutroa N lerroak eta PE lerroak partekatzen dute, eta korrontearen zati bat lurreko puntu errepikatuan zehar bideratzen da. Errepikatutako lurreratze puntuaren aurrealdean PE linearik ez dagoela pentsa daitekeenez, jatorrizko PE lerroa eta N lerroa paraleloan osatutako PEN lerroa soilik, jatorrizko TN-S sistemaren abantailak galduko dira. beraz, PE lerroa eta N lerroa ezin dira lurreratze arrunta izan. Aipatutako arrazoiak direla eta, dagokion araudian argi eta garbi adierazten da linea neutroa (hau da, N linea) ez dela behin eta berriz oinarritu behar, elikaduraren puntu neutroa izan ezik.

Informatika sistema

IT moduko energia hornidura sistemak adierazten du energia hornidura aldeak ez duela lanerako lurrik, edo inpedantzia handian oinarrituta dagoela. T bigarren letrak kargaren aldeko ekipo elektrikoak lurrean daudela adierazten du.

IT moduaren hornidura-sistemak fidagarritasun handia eta segurtasun ona du elikatze-distantzia luzea ez denean. Normalean itzalaldiak onartzen ez diren lekuetan edo etengabeko energia hornidura zorrotza behar den lekuetan erabiltzen da, hala nola energia elektrikoaren altzairugintza, ospitale handietako ebakuntza gelak eta lurpeko meategiak. Lurpeko meategietako energia horniduraren baldintzak nahiko eskasak dira eta kableak hezetasuna jasaten dute. Informatika bidez elikatutako sistema erabiliz, nahiz eta elikatze iturriaren puntu neutroa lurrean ez egon, gailua ihes egiten duenean, lurreko ihes korronte erlatiboa txikia da oraindik eta ez du kaltetuko elikatze tentsioaren oreka. Hori dela eta, elikatze iturriaren lurreko sistema neutroa baino seguruagoa da. Hala ere, energia hornidura distantzia luzerako erabiltzen bada, ezin da baztertu energia hornidura linearen lurrera banatutako kapazitatea. Zirkuitu laburreko akatsak edo kargaren ihesak gailuaren zorroa piztea eragiten duenean, ihes korronteak lurretik ibilbidea osatuko du eta babes gailuak ez du zertan jardungo. Hau arriskutsua da. Energia hornidurako distantzia luzeegia ez denean bakarrik seguruagoa da. Energia hornidura mota hau arraroa da obran.

I, T, N, C, S hizkien esanahia

1) Nazioarteko Batzorde Elektroteknikoak (IEC) agindutako energia hornitzeko metodoaren ikurrean, lehenengo letrak potentzia (potentzia) sistemaren eta lurraren arteko harremana adierazten du. Adibidez, T-k puntu neutroa zuzenean oinarrituta dagoela adierazten du; Energia iturria lurretik isolatuta dagoela edo iturri elektrikoaren puntu bat inpedantzia handiaren bidez (adibidez, 1000 Ω;) konektatzen dela adierazten dut (I da frantsesezko hitzaren lehen letra Hitzaren isolamendua) "isolatze").

2) Bigarren hizkiak lurrean agerian dagoen gailu elektriko eroalea adierazten du. Adibidez, T-k gailuaren maskorra lurrean dagoela esan nahi du. Ez du erlazio zuzenik sistemako beste edozein oinarri-punturekin. N-k karga zeroz babestuta dagoela esan nahi du.

3) Hirugarren letrak zero lanaren eta babes lerroaren konbinazioa adierazten du. Adibidez, C-k adierazten du laneko linea neutroa eta babes lerroa bat direla, hala nola TN-C; S-k funtzionatzen duen linea neutroa eta babes lerroa zorrotz bereizita daudela adierazten du; beraz, PE lineari babes lerro dedikatua deitzen zaio, TN-S esaterako.

Sare elektriko batean, lurreko sistema gizakien bizitza eta ekipo elektrikoak babesten dituen segurtasun neurria da. Lurreko sistemak herrialde batetik bestera desberdinak direnez, garrantzitsua da lurreko sistema mota desberdinak ondo ulertzea, PV instalatutako potentzia globala handitzen jarraitzen baita. Artikulu honek lurreko sistema desberdinak aztertu nahi ditu, Nazioarteko Elektroteknika Batzordeak (IEC) arauaren arabera eta horien eragina Sarera konektatutako PV sistemetarako lurreko sistemen diseinuan.

Lurraren xedea
Lurreko sistemek segurtasun funtzioak ematen dituzte instalazio elektrikoari inpedantzia txikiko bidea emanez sare elektrikoaren edozein akatsen aurrean. Lurrak iturri elektrikoak eta segurtasun gailuek behar bezala funtziona dezaten erreferentzia gisa funtzionatzen du.

Ekipo elektrikoen lurreratzea normalean elektrodo bat lurreko masa solido batean sartuz eta elektrodo hori ekipoarekin eroalearen bidez konektatuz lortzen da. Edozein lurreko sistemari buruz bi hipotesi egin daitezke:

1. Lurreko potentzialek erreferentzia estatiko gisa jokatzen dute (hau da, zero volt) konektatutako sistemetan. Horrela, lurreko elektrodoarekin konektatutako edozein eroalek ere izango du erreferentzia-potentzial hori.
2. Lurreko eroaleek eta lurreko zutoinek erresistentzia txikiko bidea ematen dute lurrarekiko.

Lurreko babesa
Babes bidezko lurreratzea sistemaren akats elektrikoen ondorioz lesio izateko aukera murrizteko antolatutako lurreko eroaleak instalatzea da. Matxurarik izanez gero, sistemako metalezko korronterik gabeko atalek, esate baterako, markoak, hesiak eta itxiturak eta abarrek, lurrarekiko tentsio altua lor dezakete, lurrera ez badaude. Baldintza horietan pertsona batek ekipoarekin harremanetan jartzen bada, deskarga elektrikoa jasoko du.

Pieza metalikoak babeseko lurrari lotuta badaude, akatsen korrontea lurreko eroaletik igaroko da eta segurtasun gailuek hautemango dute, gero zirkuitua modu seguruan isolatzeko.

Babes bidezko lurreratzea honela lor daiteke:

• Pieza eroaleek banaketa-sistemaren neutroarekin konektatutako eroaleak erabiliz, lurreko babes-sistema instalatzea.
• Gehiegizko korrontea edo lurretik ihes egiteko korrontea babesteko gailuak instalatzea, eragindako instalazioa zehaztutako denboraren eta ukipen-tentsioaren mugen barruan deskonektatzeko funtzionatzen dutenak.

Lurreko babes-eroaleak akatsen korrontea garraiatzeko gai izan behar du lotutako babes-gailuaren funtzionamendu-denbora baino handiagoa edo handiagoa izan dadin.

Lurralde Funtzionala
Lurreko lurralde funtzionalean, ekipoaren zati biziak ('+' edo '-') konektatu ahal izango dira lurreko sistemara, funtzionamendu zuzena ahalbidetzeko erreferentzia puntu bat eskaintzeko. Eroaleak ez daude akats korronteei aurre egiteko diseinatuta. AS / NZS5033: 2014 arauaren arabera, lurrera funtzionala onartzen da inbertsore barruan DC eta AC aldeen (hau da, transformadorea) bereizketa soil bat dagoenean.

Lurrerako konfigurazio motak
Lurreko konfigurazioak modu desberdinean antola daitezke hornidura eta karga aldetik, emaitza orokor bera lortuz. IEC 60364 (Eraikuntzetarako Instalazio Elektrikoak) nazioarteko arauak lurreko hiru familia identifikatzen ditu, 'XY' formako bi hizkiko identifikatzailea erabiliz definituak. Korronte alternoko sistemen testuinguruan, 'X'-k neutroaren eta lurreko eroalearen konfigurazioa definitzen du sistemaren horniduraren aldetik (hau da, sorgailua / transformadorea), eta' Y'-k neutroaren / lurraren konfigurazioa definitzen du sistemaren kargaren aldetik (hau da, zentral nagusia eta konektatutako kargak). 'X' eta 'Y' balio hauek har ditzakete bakoitzak:

T - Lurra (frantsesetik 'Terre')
N - Neutroa
I - Isolatuta

Konfigurazio horien azpimultzoak balioak erabiliz defini daitezke:
S - Bereizita
C - Konbinatua

Hauek erabiliz, IEC 60364-n definitutako hiru lurreratze familiak TN dira, non hornidura elektrikoa lurrera konektatzen den eta bezeroaren kargak neutroaren bidez lotzen diren, TT, non hornidura elektrikoa eta bezeroaren kargak bereizita lurrean dauden eta IT, bezeroak bakarrik kargatzen duen lekua. lurrekoak dira.

TN lurreratzeko sistema
Iturriaren aldeko puntu bakar bat (normalean izarrekin konektatutako sistema trifasiko bateko erreferentzia puntu neutroa) zuzenean konektatzen da lurrarekin. Sistemari konektatutako edozein ekipamendu elektriko iturburuko konexio puntu beretik konektatzen da. Lurreko sistema mota hauek lurreko elektrodoak behar izaten dituzte aldian behin instalazio osoan.

TN familiak hiru azpimultzo ditu, lurraren eta eroale neutroen bereizketa / konbinazio metodoaren arabera aldatzen direnak.

TN-S: TN-S-k Lurralde Protektiborako (PE) eta Neutroetarako eroale bereiziak gune bateko elikatze iturritik (hau da, sorgailu edo transformadorea) kontsumitzaileen kargetara bideratzen diren antolaketa deskribatzen du. PE eta N eroaleak sistemaren ia zati guztietan bereizten dira eta horniduran bertan bakarrik konektatzen dira. Lurrak jartzeko lur mota hau instalazioari eskainitako BT / BT transformadore bat edo gehiago dituzten bezero handientzat erabiltzen da, bezeroaren lokalen ondoan edo barruan instalatuta daudenak.

1. irudia - TN-S sistema

TN-C: TN-C-k Lurraren Neutroa (PEN) konbinatua iturrian lurrarekin konektatuta dagoen antolaketa deskribatzen du. Lurreko lurralde mota hau ez da normalean erabiltzen Australian ingurune arriskutsuetan sutearekin lotutako arriskuak direla eta korronte harmonikoak egoteagatik ekipo elektronikoetarako egokia ez izateagatik. Horrez gain, IEC 60364-4-41 - (Segurtasunerako babesa - Deskarga elektrikoaren aurkako babesa) arabera, ezin da RCD TN-C sistema batean erabili.

2. irudia - TN-C sistema

TN-CS: TN-CS-k konfigurazio bat adierazten du, non sistemaren hornidura-aldeak PEN eroalea konbinatuta erabiltzen duen lurreratzeko, eta sistemaren karga-aldeak eroale bereizi bat erabiltzen du PE eta N-rako. Lur-mota hau banaketa-sistemetan erabiltzen da bai Australian bai Zeelanda Berrian eta maiz lurraren neutroa (MEN) izendatzen da. BT bezeroarentzako TN-C sistema instalatzen da gunearen transformadorearen eta lokalaren artean (neutroa hainbat aldiz lotzen da segmentu honetan zehar), eta TN-S sistema erabiltzen da jabetzaren barruan (Switchboard nagusitik ibaian behera) ). Sistema bere osotasunean kontuan hartzerakoan, TN-CS gisa hartzen da.

3. irudia - TN-CS sistema

Gainera, IEC 60364-4-41 - (Babeserako segurtasuna - Babes elektrikoaren aurkako babesaren arabera), TN-CS sistema batean RCD erabiltzen denean, ezin da PEN eroalerik erabili kargaren aldetik. Babes-eroalea PEN eroalearekin lotzeko RCDaren iturburuan egin behar da.

TT lurreratzeko sistema
TT konfigurazioarekin, kontsumitzaileek beren lurreko konexioa erabiltzen dute lokalaren barruan, hau da, iturburuko edozein konexioetatik independentea. Lurreratze mota hau normalean banaketa sareko zerbitzu hornitzaile batek (DNSP) ezin du behe tentsioko konexioa bermatu elikatze iturrira itzultzeko. TT lurrera ohikoa zen Australian 1980. urtea baino lehen eta oraindik ere herrialdeko zenbait lekutan erabiltzen da.

TT lurrerako sistemekin, korronte alternoko korronte zirkuitu guztietan RCD bat behar da babes egokia izateko.

60364-4-41 IECaren arabera, babes-gailu berarekin kolektiboki babesten diren agerian dauden zati eroale guztiak babes-eroaleek konektatuko dituzte zati horietan guztietan gertatzen den lurreko elektrodo batera.

4. irudia - TT sistema

IT lurrerako sistema
IT lurreratzeko antolamendu batean, ez dago hornidurarik lurrik, edo inpedantzia handiko konexio baten bidez egiten da. Lur-mota hau ez da banaketa sareetarako erabiltzen, maiz azpiestazioetan eta sorgailuz hornitutako sistema independenteetan erabiltzen da. Sistema hauek horniduraren jarraikortasun ona eskaintzeko gai dira funtzionamenduan zehar.

5. irudia - IT sistema

PV sistemaren lurreratzearen ondorioak
Edozein herrialdetan erabiltzen den lurreratzeko sistema motak zehaztuko du sarera konektatutako PV sistemetarako beharrezkoa den lurreko sistemaren diseinua; PV sistemak sorgailu gisa (edo iturri zirkuitu gisa) tratatzen dira eta horrela lurrean jarri behar dira.
Adibidez, TT motako lurreratze antolamendua erabiltzen duten herrialdeek lurreko hobi bereizi bat beharko dute DC eta AC aldeetarako, lurreratze antolamendua dela eta. Konparazio batera, TN-CS motako lurreratze antolamendua erabiltzen den herrialde batean, PV sistema lurreko barra nagusira konektatzea nahikoa da lurreko sistemaren eskakizunak betetzeko.

Lurreko lurrerako hainbat sistema daude munduan zehar eta lurrerako konfigurazio desberdinak ondo ulertuta PV sistemak lurrean egoki egotea bermatzen da.