Barošanas sistēma (TN-C, TN-S, TN-CS, TT, IT)

Pamata elektroapgādes sistēma, ko būvniecības projektos izmanto elektroapgādē, ir trīsfāzu trīsvadu un trīsfāžu četru vadu sistēma utt., Taču šo terminu konotācija nav ļoti stingra. Starptautiskā elektrotehniskā komisija (IEC) tam ir izstrādājusi vienotus noteikumus, un to sauc par TT sistēmu, TN sistēmu un IT sistēmu. Kura TN sistēma ir sadalīta TN-C, TN-S, TN-CS sistēmā. Tālāk ir sniegts īss ievads par dažādām barošanas sistēmām.

barošanas sistēma

Saskaņā ar IEC noteiktajām dažādajām aizsardzības metodēm un terminoloģijām zemsprieguma strāvas sadales sistēmas tiek iedalītas trīs tipos atbilstoši dažādām iezemēšanas metodēm, proti, TT, TN un IT sistēmām, un tās tiek aprakstītas šādi.

TN-C barošanas sistēma

TN-C režīma barošanas sistēma kā nulles šķērsošanas aizsardzības līnija izmanto darba neitrālu līniju, ko var saukt par aizsardzības neitrālu līniju un ko var attēlot ar PEN.

TN-CS barošanas sistēma

TN-CS sistēmas īslaicīgai elektroapgādei, ja priekšējā daļa tiek darbināta ar TN-C metodi un būvniecības kods nosaka, ka būvlaukumā jāizmanto TN-S barošanas sistēma, kopējo sadales kārbu var sadalīts sistēmas aizmugurējā daļā. Ārpus PE līnijas TN-CS sistēmas iezīmes ir šādas.

1) Darba nulles līnija N ir savienota ar īpašo aizsardzības līniju PE. Kad līnijas nesabalansētā strāva ir liela, nulles līnijas potenciāls ietekmē elektriskās iekārtas nulles aizsardzību. TN-CS sistēma var samazināt motora korpusa spriegumu līdz zemei, taču tā nespēj pilnībā novērst šo spriegumu. Šī sprieguma lielums ir atkarīgs no elektroinstalācijas slodzes nelīdzsvarotības un šīs līnijas garuma. Jo nelīdzsvarotāka ir slodze un jo garāka ir elektroinstalācija, jo lielāks ir ierīces korpusa sprieguma nobīde pret zemi. Tāpēc ir nepieciešams, lai slodzes nelīdzsvarotības strāva nebūtu pārāk liela un PE līnija būtu jāzemē atkārtoti.

2) PE līnija nekādā gadījumā nevar iekļūt noplūdes aizsargā, jo noplūdes aizsargs līnijas galā izraisīs priekšējā noplūdes aizsarga iedarbību un izraisīs liela mēroga strāvas padeves pārtraukumu.

3) Papildus PE līnijai jābūt savienotai ar N līniju vispārējā lodziņā, N līniju un PE līniju nedrīkst savienot citos nodalījumos. PE līnijā nedrīkst uzstādīt slēdžus un drošinātājus, kā PE nedrīkst izmantot zemējumu. līnija.

Veicot iepriekšminēto analīzi, TN-CS barošanas sistēma tiek īslaicīgi modificēta TN-C sistēmā. Kad trīsfāžu strāvas transformators ir labā darba stāvoklī un trīsfāžu slodze ir samērā līdzsvarota, TN-CS sistēmas ietekme būvniecības elektroenerģijas izmantošanā joprojām ir iespējama. Tomēr nelīdzsvarotu trīsfāžu slodžu un īpaša jaudas transformatora gadījumā būvlaukumā ir jāizmanto TN-S barošanas sistēma.

TN-S barošanas sistēma

TN-S režīma barošanas sistēma ir strāvas padeves sistēma, kas strikti atdala darba neitrālu N no īpašās aizsardzības līnijas PE. To sauc par TN-S barošanas sistēmu. TN-S barošanas sistēmas raksturojums ir šāds.

1) Kad sistēma darbojas normāli, speciālajā aizsardzības līnijā nav strāvas, bet uz nulles darba līnijas ir nesabalansēta strāva. PE līnijā līdz zemei ​​nav sprieguma, tāpēc elektrisko iekārtu metāla apvalka nulles aizsardzība ir savienota ar īpašu aizsardzības līniju PE, kas ir droša un uzticama.

2) Darba neitrālā līnija tiek izmantota tikai kā vienfāzes apgaismojuma slodzes ķēde.

3) Īpašajai aizsardzības līnijai PE nav atļauts pārraut līniju, kā arī tā nevar iekļūt noplūdes slēdzī.

4) Ja zemējuma noplūdes aizsargs tiek izmantots L līnijā, darba nulles līniju nedrīkst atkārtoti iezemēt, un PE līnijai ir atkārtots zemējums, bet tas neiziet cauri zemējuma noplūdes aizsargam, tāpēc var arī uzstādīt noplūdes aizsargu uz TN-S sistēmas barošanas avota L līnijas.

5) TN-S barošanas sistēma ir droša un uzticama, piemērota zemsprieguma barošanas sistēmām, piemēram, rūpniecības un civilām ēkām. TN-S barošanas sistēma jāizmanto pirms būvdarbu uzsākšanas.

TT barošanas sistēma

TT metode attiecas uz aizsardzības sistēmu, kas tieši iezemē elektriskās ierīces metāla korpusu, ko sauc par aizsargzemēšanas sistēmu, ko sauc arī par TT sistēmu. Pirmais simbols T norāda, ka energosistēmas neitrālais punkts ir tieši iezemēts; otrais simbols T norāda, ka slodzes ierīces vadošā daļa, kas nav pakļauta strāvas ķermenim, ir tieši savienota ar zemi neatkarīgi no tā, kā sistēma ir iezemēta. Visu slodzes zemējumu TT sistēmā sauc par aizsargzemējumu. Šīs barošanas sistēmas īpašības ir šādas.

1) Kad elektriskās iekārtas metāla apvalks ir uzlādēts (fāzes līnija pieskaras korpusam vai ierīces izolācija ir bojāta un noplūst), zemējuma aizsardzība var ievērojami samazināt elektriskās strāvas trieciena risku. Tomēr zemsprieguma automātiskie slēdži (automātiskie slēdži) ne vienmēr iedarbojas, kā rezultātā noplūdes ierīces zemējuma noplūdes spriegums ir lielāks par drošu spriegumu, kas ir bīstams spriegums.

2) Ja noplūdes strāva ir salīdzinoši maza, pat drošinātājs var neizdoties. Tāpēc aizsardzībai ir nepieciešams arī noplūdes aizsargs. Tāpēc TT sistēmu ir grūti popularizēt.

3) TT sistēmas iezemēšanas ierīce patērē daudz tērauda, ​​un to ir grūti pārstrādāt, laiku un materiālus.

Pašlaik dažās būvniecības vienībās tiek izmantota TT sistēma. Kad celtniecības vienība aizņemas strāvas padevi īslaicīgai elektroenerģijas izmantošanai, tiek izmantota īpaša aizsardzības līnija, lai samazinātu iezemēšanas ierīcei izmantotā tērauda daudzumu.

Atdaliet tikko pievienoto īpašo aizsardzības līniju PE līniju no darba nulles līnijas N, kurai raksturīga:

1 Starp kopējo zemējuma līniju un darba neitrālo līniju nav elektriska savienojuma;

2 Normālā darbībā darba nulles līnijai var būt strāva, un īpašajai aizsardzības līnijai nav strāvas;

3 TT sistēma ir piemērota vietām, kur zemes aizsardzība ir ļoti izkaisīta.

TN barošanas sistēma

TN režīma barošanas sistēma Šāda veida barošanas sistēma ir aizsardzības sistēma, kas savieno elektriskās iekārtas metāla korpusu ar darba nulles vadu. To sauc par nulles aizsardzības sistēmu, un to attēlo TN. Tās iezīmes ir šādas.

1) Kad ierīce ir ieslēgta, nulles šķērsošanas aizsardzības sistēma var palielināt noplūdes strāvu līdz īssavienojuma strāvai. Šī strāva ir 5.3 reizes lielāka nekā TT sistēmai. Patiesībā tā ir vienfāzes īssavienojuma kļūme, un drošinātāja drošinātājs izdegs. Zemsprieguma automātiskā slēdža izslēgšanas ierīce nekavējoties atslēdzas un iedarbojas, padarot bojāto ierīci izslēgtu un drošāku.

2) TN sistēma ietaupa materiālus un cilvēka stundas, un to plaši izmanto daudzās valstīs un Ķīnas valstīs. Tas parāda, ka TT sistēmai ir daudz priekšrocību. TN režīma barošanas sistēmā tas tiek sadalīts TN-C un TN-S atkarībā no tā, vai aizsardzības nulles līnija ir atdalīta no darba nulles līnijas.

darba princips:

TN sistēmā visu elektrisko iekārtu atklātās vadošās daļas ir savienotas ar aizsarglīniju un savienotas ar barošanas avota zemējuma punktu. Šis zemes punkts parasti ir enerģijas sadales sistēmas neitrālais punkts. TN sistēmas energosistēmai ir viens punkts, kas ir tieši iezemēts. Elektriskās ierīces atklātā elektrību vadošā daļa ir savienota ar šo punktu caur aizsargvadītāju. TN sistēma parasti ir neitrāli iezemēta trīsfāžu režģa sistēma. Tās raksturojums ir tāds, ka elektriskās iekārtas atklātā vadošā daļa ir tieši savienota ar sistēmas zemējuma punktu. Kad rodas īssavienojums, īssavienojuma strāva ir slēgta cilpa, ko veido metāla stieple. Tiek izveidots metāla vienfāzes īssavienojums, kā rezultātā rodas pietiekami liela īssavienojuma strāva, lai aizsargierīce varētu droši rīkoties, lai novērstu bojājumu. Ja darba neitrālā līnija (N) tiek atkārtoti iezemēta, kad korpuss ir īssavienots, daļu strāvas var novirzīt atkārtotajā zemējuma punktā, kā rezultātā aizsargierīce var nedarboties droši vai izvairīties no kļūmes, tādējādi paplašinot vainu. TN sistēmā, tas ir, trīsfāzu piecu vadu sistēma, N-līnija un PE-līnija ir atsevišķi uzlikta un izolēta viena no otras, un PE-līnija ir pievienota elektriskās ierīces korpusam, nevis N-līnija. Tāpēc vissvarīgākais, kas mums rūp, ir PE vadu potenciāls, nevis N stieples potenciāls, tāpēc atkārtota iezemēšana TN-S sistēmā nav atkārtota N stieples iezemēšana. Ja PE līnija un N līnija ir iezemētas kopā, jo PE līnija un N līnija ir savienotas atkārtotā zemējuma punktā, līnijai starp atkārtoto zemējuma punktu un sadales transformatora darba zemes punktu nav atšķirības starp PE līniju un N līnija. Sākotnējā līnija ir N līnija. Pieņemto neitrālo strāvu dala N līnija un PE līnija, un daļa strāvas tiek novirzīta caur atkārtoto zemējuma punktu. Tā kā var uzskatīt, ka atkārtotā zemējuma punkta priekšpusē nav PE līnijas, tikai PEN līnija, kas sastāv paralēli no sākotnējās PE līnijas un N līnijas, tiks zaudētas sākotnējās TN-S sistēmas priekšrocības, tāpēc PE līnija un N līnija nevar būt kopīga iezemēšana. Iepriekš minēto iemeslu dēļ attiecīgajos noteikumos ir skaidri noteikts, ka neitrālu līniju (ti, N līniju) nevajadzētu atkārtoti iezemēt, izņemot strāvas padeves neitrālo punktu.

IT sistēma

IT režīma barošanas sistēma I norāda, ka barošanas avota pusē nav darba zemes vai tā ir iezemēta ar lielu pretestību. Otrais burts T norāda, ka kravas pusē esošās elektroiekārtas ir iezemētas.

IT režīma barošanas sistēmai ir augsta uzticamība un laba drošība, ja barošanas avota attālums nav garš. Parasti to lieto vietās, kur nav atļauts elektroenerģijas padeves pārtraukums, vai vietās, kur nepieciešama stingra nepārtraukta elektroapgāde, piemēram, tērauda tērauda ražošanā, operāciju zālēs lielās slimnīcās un pazemes raktuvēs. Barošanas apstākļi pazemes raktuvēs ir samērā slikti, un kabeļi ir uzņēmīgi pret mitrumu. Izmantojot IT darbināmo sistēmu, pat ja strāvas padeves neitrālais punkts nav iezemēts, pēc ierīces noplūdes relatīvā zemes noplūdes strāva joprojām ir maza un nesabojās barošanas sprieguma līdzsvaru. Tāpēc tas ir drošāks par neitrālu barošanas avota iezemēšanas sistēmu. Tomēr, ja strāvas padevi izmanto lielā attālumā, nevar ignorēt barošanas līnijas sadalīto kapacitāti pret zemi. Kad īssavienojuma kļūda vai slodzes noplūde izraisa ierīces korpusa spriegumu, noplūdes strāva veidos ceļu caur zemi, un aizsardzības ierīce ne vienmēr darbosies. Tas ir bīstami. Tikai tad, ja strāvas padeves attālums nav pārāk garš, tas ir drošāks. Šāda veida barošana būvlaukumā ir reta.

Burtu I, T, N, C, S nozīme

1) Starptautiskās elektrotehniskās komisijas (IEC) noteiktā strāvas padeves metodes simbolā pirmais burts apzīmē attiecības starp barošanas (barošanas) sistēmu un zemi. Piemēram, T norāda, ka neitrālais punkts ir tieši iezemēts; Es norāda, ka barošanas avots ir izolēts no zemes vai ka viens barošanas avota punkts ir savienots ar zemi, izmantojot lielu pretestību (piemēram, 1000 Ω;) (I ir franču vārda Isolation pirmais burts. "izolācija").

2) Otrais burts norāda elektriski vadošo ierīci, kas pakļauta zemei. Piemēram, T nozīmē, ka ierīces apvalks ir iezemēts. Tam nav tiešas saistības ar citiem sistēmas zemējuma punktiem. N nozīmē, ka slodzi aizsargā nulle.

3) Trešais burts norāda darba nulles un aizsarglīnijas kombināciju. Piemēram, C norāda, ka darba neitrālā līnija un aizsardzības līnija ir viena, piemēram, TN-C; S norāda, ka darba neitrālā līnija un aizsardzības līnija ir stingri nodalītas, tāpēc PE līniju sauc par īpašu aizsardzības līniju, piemēram, TN-S.

Elektrotīklā iezemēšanas sistēma ir drošības pasākums, kas aizsargā cilvēku dzīvību un elektroiekārtas. Tā kā iezemēšanas sistēmas dažādās valstīs atšķiras, ir svarīgi labi izprast dažādus iezemēšanas sistēmu veidus, jo globālā PV instalētā jauda turpina pieaugt. Šī raksta mērķis ir izpētīt dažādas zemējuma sistēmas saskaņā ar Starptautiskās Elektrotehniskās komisijas (IEC) standartu un to ietekmi uz tīklā savienotu PV sistēmu zemējuma sistēmas dizainu.

Zemējuma mērķis
Zemējuma sistēmas nodrošina drošības funkcijas, piegādājot elektroinstalācijai zemas pretestības ceļu visiem elektrotīkla bojājumiem. Zemējums darbojas arī kā atskaites punkts elektriskā avota un drošības ierīču pareizai darbībai.

Elektrisko iekārtu iezemēšana parasti tiek panākta, ievietojot elektrodu cietā zemes masā un savienojot šo elektrodu ar iekārtu, izmantojot vadītāju. Par jebkuru zemējuma sistēmu var izteikt divus pieņēmumus:

1. Zemes potenciāls darbojas kā statiska atskaite (ti, nulle voltu) savienotajām sistēmām. Jebkuram vadītājam, kas ir savienots ar zemējuma elektrodu, piemīt arī šis atskaites potenciāls.
2. Zemējuma vadītāji un zemes stabs nodrošina zemas pretestības ceļu uz zemi.

Aizsardzības zemējums
Aizsargājošs zemējums ir zemējuma vadītāju uzstādīšana, kas sakārtota, lai samazinātu traumu iespējamību no elektriskās kļūmes sistēmā. Kļūmes gadījumā ar sistēmas strāvu nesošās metāla daļas, piemēram, rāmji, nožogojumi, korpusi utt., Var sasniegt augstu spriegumu attiecībā pret zemi, ja tās nav iezemētas. Ja persona šādos apstākļos nonāk saskarē ar aprīkojumu, tā saņems elektriskās strāvas triecienu.

Ja metāla daļas ir savienotas ar aizsargzemējumu, bojājuma strāva plūst caur zemējuma vadītāju un to uztver drošības ierīces, kuras pēc tam droši izolē ķēdi.

Aizsargājošu zemējumu var panākt:

• Aizsardzības zemējuma sistēmas uzstādīšana vietās, kur vadošās daļas caur vadītājiem ir savienotas ar sadales sistēmas iezemēto neitrālu.
• Pārslodzes vai zemes noplūdes strāvas aizsargierīču uzstādīšana, kas darbojas, lai norādītajā laikā un pieskaršanās sprieguma robežās atvienotu skarto instalācijas daļu.

Aizsardzības zemējuma vadītājam jāspēj pārvadīt iespējamo bojājuma strāvu uz laiku, kas ir vienāds vai lielāks par attiecīgās aizsargierīces darbības laiku.

Funkcionālā iezemēšana
Funkcionālā zemējuma gadījumā jebkuru no ierīces sprieguma daļām (vai nu “+”, vai “-”) var savienot ar zemējuma sistēmu, lai nodrošinātu atskaites punktu pareizas darbības nodrošināšanai. Vadītāji nav paredzēti izturēt bojājumu strāvas. Saskaņā ar AS / NZS5033: 2014 funkcionāls zemējums ir atļauts tikai tad, ja invertorā pastāv vienkārša atdalīšana starp līdzstrāvas un maiņstrāvas pusēm (ti, transformatoru).

Zemējuma konfigurācijas veidi
Zemējuma konfigurācijas var sakārtot atšķirīgi piegādes un slodzes pusē, vienlaikus panākot tādu pašu kopējo rezultātu. Starptautiskais standarts IEC 60364 (Elektriskās instalācijas ēkām) identificē trīs zemējuma saimes, kas noteiktas, izmantojot divu burtu identifikatoru formā “XY”. Maiņstrāvas sistēmu kontekstā “X” nosaka nulles un zemējuma vadītāju konfigurāciju sistēmas padeves pusē (ti, ģenerators / transformators), un “Y” nosaka neitrālu / iezemētu konfigurāciju sistēmas slodzes pusē (ti, galvenais sadales skapis un pievienotās slodzes). "X" un "Y" katrs var iegūt šādas vērtības:

T - Zeme (no franču valodas "Terre")
N - neitrāls
Es - izolēts

Šo konfigurāciju apakškopas var definēt, izmantojot vērtības:
S - atsevišķi
C - kombinēts

Izmantojot šos standartus, trīs IEC 60364 definētās zemējuma saimes ir TN, kur elektrības padeve ir iezemēta un klienta slodzes iezemētas caur neitrālu, TT, kur elektrības padeve un klienta slodzes ir atsevišķi iezemētas, un IT, kur ielādējas tikai klients ir iezemēti.

TN zemējuma sistēma
Viens punkts avota pusē (parasti neitrāls atskaites punkts ar zvaigzni savienotā trīsfāžu sistēmā) ir tieši savienots ar zemi. Jebkura sistēmai pievienota elektroiekārta ir iezemēta caur to pašu savienojuma punktu avota pusē. Šāda veida zemējuma sistēmām visā instalācijā regulāri ir nepieciešami iezemējuma elektrodi.

TN saimei ir trīs apakškopas, kas atšķiras atkarībā no iezemēšanas / zemes un nulles vadītāju metodes.

TN-S: TN-S apraksta kārtību, kurā atsevišķi aizsargājošās zemes (PE) un neitrālās vadītāji tiek novadīti uz patērētāja slodzēm no vietas barošanas avota (ti, ģeneratora vai transformatora). PE un N vadītāji ir atdalīti gandrīz visās sistēmas daļās un ir savienoti kopā tikai pašā barošanas avotā. Šāda veida iezemējumu parasti izmanto lielajiem patērētājiem, kuru uzstādīšanai ir paredzēts viens vai vairāki HV / LV transformatori, kas ir uzstādīti blakus klienta telpām vai to iekšienē.

1. attēls - TN-S sistēma

TN-C: TN-C apraksta izkārtojumu, kurā kombinēts aizsargājošs zemes neitrāls (PEN) ir savienots ar zemi tās iztekā. Šāda veida zemējums Austrālijā parasti netiek izmantots, jo pastāv risks, kas saistīts ar ugunsgrēku bīstamā vidē, un harmonisku strāvu dēļ, kas padara to nederīgu elektroniskām iekārtām. Turklāt saskaņā ar IEC 60364-4-41 - (Drošības aizsardzība - Aizsardzība pret elektrošoku) RCD nevar izmantot TN-C sistēmā.

2. attēls - TN-C sistēma

TN-CS: TN-CS apzīmē uzstādījumu, kurā sistēmas piegādes pusē zemēšanai tiek izmantots kombinēts PEN vadītājs, un sistēmas slodzes pusē PE un N. tiek izmantots atsevišķs vadītājs. Šāda veida zemējums tiek izmantots sadales sistēmās. gan Austrālijā, gan Jaunzēlandē, un to bieži dēvē par vairākiem neitrāliem zemes veidiem (MEN). LV klientam TN-C sistēma ir uzstādīta starp vietas transformatoru un telpām (neitrāls ir iezemēts vairākas reizes pa šo segmentu), un TN-S sistēma tiek izmantota pašā īpašumā (no galvenā sadales paneļa lejpus ). Apsverot sistēmu kopumā, to uzskata par TN-CS.

3. attēls - TN-CS sistēma

Turklāt saskaņā ar IEC 60364-4-41 - (Aizsardzība pret drošību - Aizsardzība pret elektrošoku), ja RCD tiek izmantots TN-CS sistēmā, PEN vadītāju nevar izmantot slodzes pusē. Aizsardzības vadītāja savienojums ar PEN vadītāju jāveic RCD avota pusē.

TT zemējuma sistēma
Izmantojot TT konfigurāciju, patērētāji telpās izmanto savu zemes pieslēgumu, kas nav atkarīgs no jebkura zemējuma savienojuma avota pusē. Šāda veida zemējums parasti tiek izmantots situācijās, kad sadales tīkla pakalpojumu sniedzējs (DNSP) nevar garantēt zema sprieguma savienojumu ar barošanas avotu. TT iezemējums Austrālijā bija izplatīts pirms 1980. gada un joprojām tiek izmantots dažās valsts daļās.

Izmantojot TT iezemēšanas sistēmas, visām maiņstrāvas ķēdēm ir nepieciešams RCD, lai nodrošinātu piemērotu aizsardzību.

Saskaņā ar IEC 60364-4-41 visas atklātās vadošās daļas, kuras kolektīvi aizsargā viena un tā pati aizsargierīce, ar aizsargvadītājiem savieno ar iezemējuma elektrodu, kas kopīgs visām šīm daļām.

4. attēls - TT sistēma

IT zemējuma sistēma
IT zemējuma izkārtojumā barošanas avotam vai nu nav iezemējuma, vai arī to veic, izmantojot augstas pretestības savienojumu. Šāda veida zemējums netiek izmantots sadales tīkliem, bet tiek bieži izmantots apakšstacijās un neatkarīgu ģeneratoru darbināmās sistēmās. Šīs sistēmas darbības laikā spēj piedāvāt labu piegādes nepārtrauktību.

5. attēls - IT sistēma

Ietekme uz PV sistēmas zemējumu
Jebkurā valstī izmantotais iezemēšanas sistēmas tips noteiks zemējuma sistēmas konstrukcijas veidu, kas nepieciešams ar tīklu savienotām PV sistēmām; PV sistēmas tiek uzskatītas par ģeneratoru (vai avota ķēdi), un tām jābūt iezemētām kā tādām.
Piemēram, valstīm, kurās tiek izmantots TT tipa zemējuma izvietojums, zemējuma dēļ būs nepieciešama atsevišķa zemējuma bedre gan līdzstrāvas, gan maiņstrāvas pusēm. Salīdzinājumam - valstī, kur tiek izmantots TN-CS tipa zemējuma izvietojums, pietiek ar PV sistēmas pieslēgšanu sadales skapja galvenajam zemējuma stienim, lai izpildītu zemējuma sistēmas prasības.

Visā pasaulē pastāv dažādas zemējuma sistēmas, un laba dažādu zemējumu konfigurāciju izpratne nodrošina, ka PV sistēmas ir atbilstoši iezemētas.