Систем напајања (ТН-Ц, ТН-С, ТН-ЦС, ТТ, ИТ)

Основни систем напајања који се користи за напајање за грађевинске пројекте је трофазни трожични и трофазни четворожилни систем итд., Али конотација ових појмова није врло строга. Међународна електротехничка комисија (ИЕЦ) донела је јединствене одредбе за то, а зове се ТТ систем, ТН систем и ИТ систем. Који ТН систем је подељен на ТН-Ц, ТН-С, ТН-ЦС систем. Следи кратак увод у различите системе напајања.

систем напајања

Према различитим методама заштите и терминологијама које дефинише ИЕЦ, нисконапонски дистрибутивни системи подељени су у три типа према различитим методама уземљења, наиме ТТ, ТН и ИТ системи, и описани су на следећи начин.

ТН-Ц систем напајања

Систем напајања у режиму ТН-Ц користи радну неутралну линију као заштитну линију која прелази нула, која се може назвати заштитном неутралном линијом и може бити представљена ПЕН-ом.

ТН-ЦС систем напајања

За привремено напајање ТН-ЦС система, ако се предњи део напаја ТН-Ц методом, а грађевински код одређује да градилиште мора да користи ТН-С систем напајања, укупна разводна кутија може бити подељен на задњем делу система. Изван линије ПЕ, карактеристике ТН-ЦС система су следеће.

1) Радна нулта линија Н повезана је са посебном заштитном линијом ПЕ. Када је неуравнотежена струја водова велика, на нулту заштиту електричне опреме утиче нулти потенцијал линије. ТН-ЦС систем може смањити напон кућишта мотора на земљу, али не може у потпуности елиминисати тај напон. Величина овог напона зависи од неравнотеже оптерећења ожичења и дужине ове линије. Што је неуравнотеженије оптерећење и што је дуже ожичење, то је већи помак напона кућишта уређаја на масу. Због тога је потребно да струја неравнотеже оптерећења не буде превелика и да ПЕ линија буде више пута уземљена.

2) ПЕ линија не може ући у заштитник од цурења ни под којим околностима, јер ће заштитник од цурења на крају линије проузроковати да се заштитник предњег цурења спотиче и проузрокује велики прекид напајања.

3) Поред ПЕ линије морају бити повезане са Н линијом у општем пољу, Н линија и ПЕ линија не смеју бити повезане у другим одељцима. На ПЕ линији се не смеју инсталирати прекидачи и осигурачи, а као ПЕ не сме се користити уземљење. линија.

Кроз горњу анализу ТН-ЦС систем напајања је привремено модификован на ТН-Ц систему. Када је трофазни енергетски трансформатор у добром радном стању и када је трофазно оптерећење релативно уравнотежено, ефекат ТН-ЦС система на употребу електричне енергије у грађевинарству и даље је изводљив. Међутим, у случају неуравнотежених трофазних оптерећења и наменског мрежног трансформатора на градилишту, мора се користити ТН-С систем напајања.

ТН-С систем напајања

Систем напајања у режиму ТН-С је систем напајања који строго одваја радни неутрални Н од наменске заштитне линије ПЕ. Зове се ТН-С систем напајања. Карактеристике ТН-С система напајања су следеће.

1) Када систем ради нормално, на наменској заштитној линији нема струје, али на радној нултој линији постоји неуравнотежена струја. Нема напона на ПЕ линији до земље, па је нулта заштита металне овојнице електричне опреме повезана са посебном заштитном линијом ПЕ, која је сигурна и поуздана.

2) Радна неутрална линија користи се само као једнофазни круг оптерећења осветљења.

3) Посебни заштитни вод ПЕ не сме да пробије линију, нити може да уђе у прекидач за цурење.

4) Ако се заштитник од цурења земље користи на Л линији, радна нулта линија не сме бити више пута уземљена, а ПЕ ​​линија има поновљено уземљење, али не пролази кроз заштитник од цурења земље, па се заштита од цурења такође може инсталирати на линији за напајање система ТН-С система Л.

5) ТН-С систем напајања је сигуран и поуздан, погодан за нисконапонске системе напајања као што су индустријске и цивилне зграде. Пре почетка грађевинских радова мора се користити ТН-С систем напајања.

ТТ систем напајања

ТТ метода односи се на заштитни систем који директно уземљује метално кућиште електричног уређаја, који се назива заштитни систем уземљења, такође назван ТТ систем. Први симбол Т означава да је неутрална тачка електроенергетског система директно уземљена; други симбол Т означава да је проводни део уређаја за оптерећење који није изложен тијелу под напоном директно повезан са земљом, без обзира на то како је систем уземљен. Сва уземљења терета у систему ТТ називају се заштитним уземљењем. Карактеристике овог система напајања су следеће.

1) Када се метална шкољка електричне опреме напуни (фазна линија додирује љуску или је изолација опреме оштећена и цури), заштита од уземљења може у великој мери смањити ризик од електричног удара. Међутим, нисконапонски прекидачи (аутоматски прекидачи) не морају се нужно активирати, што доводи до тога да је напон цурења земље уређаја за цурење већи од сигурног напона, што је опасан напон.

2) Када је струја цурења релативно мала, чак и осигурач можда неће моћи да прегори. Због тога је за заштиту потребан и заштитник од цурења. Стога је систем ТТ тешко популаризовати.

3) Уређај за уземљење система ТТ троши пуно челика и тешко је рециклирати, време и материјале.

Тренутно неке грађевинске јединице користе систем ТТ. Када грађевинска јединица позајмљује своје напајање за привремену употребу електричне енергије, користи се посебна заштитна линија за смањење количине челика који се користи за уземљење.

Одвојите ново додану посебну заштитну линију ПЕ вод од радне нулте линије Н, коју карактеришу:

1 Не постоји електрична веза између заједничке линије уземљења и радне неутралне линије;

2 У нормалном раду, радна нулта линија може имати струју, а посебна заштитна линија нема струју;

3 ТТ систем је погодан за места на којима је заштита тла веома раштркана.

ТН систем напајања

ТН систем напајања Овај тип система напајања је заштитни систем који повезује метално кућиште електричне опреме са радном неутралном жицом. Зове се систем нулте заштите и представља га ТН. Његове карактеристике су следеће.

1) Једном када је уређај под напоном, систем заштите од преласка нуле може повећати струју цурења на струју кратког споја. Ова струја је 5.3 пута већа од струје ТТ система. Заправо је грешка у једнофазном кратком споју и осигурач осигурача ће прегорети. Јединица за искључивање нисконапонског прекидача ће се одмах искључити и искључити, чинећи неисправан уређај искљученим и сигурнијим.

2) ТН систем штеди материјал и радне сате и широко се користи у многим земљама и земљама Кине. То показује да ТТ систем има много предности. У систему напајања у режиму ТН подељен је на ТН-Ц и ТН-С према томе да ли је заштитна нулта линија одвојена од радне нулте линије.

принцип рада:

У ТН систему, изложени проводљиви делови све електричне опреме повезани су на заштитни вод и повезани са тачком уземљења напајања. Та основна тачка је обично неутрална тачка система за дистрибуцију електричне енергије. Систем напајања ТН система има једну тачку која је директно утемељена. Изложени електрично проводљиви део електричног уређаја повезан је са овом тачком преко заштитног проводника. ТН систем је обично неутрално утемељен трофазни мрежни систем. Његова карактеристика је да је изложени проводни део електричне опреме директно повезан са тачком уземљења система. Када дође до кратког споја, струја кратког споја је затворена петља коју чини метална жица. Настаје метални једнофазни кратки спој, што резултира довољно великом струјом кратког споја да заштитном уређају омогући поуздано деловање на уклањању квара. Ако је радна неутрална линија (Н) више пута уземљена, када је кућиште кратко спојено, део струје може бити преусмерен на поновљену тачку уземљења, што може довести до тога да заштитни уређај не ради поуздано или да избегне квар, чиме се квар проширује. У ТН систему, односно трофазном петожичном систему, Н линија и ПЕ линија су одвојено положене и изоловане једна од друге, а ПЕ ​​линија је уместо на кућиште прикључена на електрични уређај линија Н. Стога је најважнија ствар до које нам је стало потенцијал ПЕ жице, а не потенцијал Н жице, па поновљено уземљење у ТН-С систему није поновљено уземљење Н жице. Ако су ПЕ линија и Н линија уземљене заједно, јер су ПЕ линија и Н линија повезане на тачки поновљеног уземљења, линија између поновљене тачке уземљења и радне тачке уземљења дистрибутивног трансформатора нема разлике између ПЕ линије линија Н. Оригинална линија је Н линија. Претпостављену неутралну струју деле Н линија и ПЕ линија, а део струје се пролази кроз поновљену тачку уземљења. Будући да се може сматрати да на предњој страни поновљене тачке уземљења нема ПЕ линије, само ће се ПЕН линија која се састоји од оригиналне линије ПЕ и паралелно Н линије изгубити предности оригиналног ТН-С система, тако да линија ПЕ и линија Н не могу бити заједничко уземљење. Из горе наведених разлога, у релевантним прописима је јасно наведено да неутрална линија (тј. Н линија) не би требало да буде уземљена више пута, осим за неутралну тачку напајања.

ИТ систем

Систем напајања у режиму ИТ означава да страна напајања нема радно тло или је уземљена на високој импеданси. Друго слово Т означава да је електрична опрема на страни оптерећења уземљена.

Систем напајања у режиму ИТ има високу поузданост и добру сигурност када даљина напајања није дугачка. Обично се користи на местима на којима није дозвољено затамњење или на местима где је потребно стриктно континуирано напајање електричном енергијом, као што је производња челика, операционе сале у великим болницама и подземни рудници. Услови за напајање подземним рудницима су релативно лоши, а каблови су осетљиви на влагу. Коришћење ИТ система, чак и ако неутрална тачка напајања није уземљена, када уређај процури, релативна струја цурења из земље је и даље мала и неће оштетити равнотежу напона напајања. Због тога је сигурније од неутралног система уземљења напајања. Међутим, ако се напајање користи на даљину, дистрибуирани капацитет напојног вода на земљу не може се занемарити. Када квар кратког споја или цурење терета узрокује активирање кућишта уређаја, струја цурења формираће пут кроз земљу и заштитни уређај неће нужно деловати. Ово је опасно. Сигурније је само када удаљеност напајања није предугачка. Ова врста напајања је ретка на градилишту.

Значење слова И, Т, Н, Ц, С.

1) У симболу начина напајања предвиђеним од стране Међународне електротехничке комисије (ИЕЦ), прво слово представља однос између система напајања (напајања) и тла. На пример, Т указује да је неутрална тачка директно уземљена; Означавам да је напајање изоловано од земље или да је једна тачка напајања повезана са земљом преко велике импедансе (на пример, 1000 Ω;) (И је прво слово француске речи Изолација речи "изолација").

2) Друго слово означава електрично проводни уређај изложен тлу. На пример, Т значи да је љуска уређаја уземљена. Нема директну везу са било којом другом тачком уземљења у систему. Н значи да је терет заштићен нулом.

3) Треће слово означава комбинацију радне нуле и заштитне линије. На пример, Ц означава да су радна неутрална линија и заштитна линија једно, као што је ТН-Ц; С означава да су радна неутрална линија и заштитна линија строго одвојене, па се ПЕ линија назива наменском заштитном линијом, као што је ТН-С.

У електричној мрежи систем уземљења је сигурносна мера која штити људски живот и електричну опрему. Како се системи уземљења разликују од земље до земље, важно је добро разумети различите типове система уземљења како се глобални инсталирани капацитет ПВ наставља повећавати. Овај чланак има за циљ истраживање различитих система уземљења према стандарду Међународне електротехничке комисије (ИЕЦ) и њиховог утицаја на дизајн система уземљења за мрежне фотонапонске системе.

Сврха уземљења
Системи уземљења пружају сигурносне функције испоручујући електричну инсталацију путем мале импедансе за било какве кварове у електричној мрежи. Уземљење такође делује као референтна тачка за исправни рад електричног извора и сигурносних уређаја.

Уземљење електричне опреме се обично постиже уметањем електроде у чврсту масу земље и повезивањем ове електроде са опремом помоћу проводника. Постоје две претпоставке које се могу извести у вези са било којим системом уземљења:

1. Земаљски потенцијали делују као статичка референца (тј. Нула волти) за повезане системе. Као такав, сваки проводник који је повезан са електродом за уземљење такође ће имати тај референтни потенцијал.
2. Проводници за уземљење и земљани колац пружају пут до тла са малим отпором.

Заштитно уземљење
Заштитно уземљење је уградња проводника за уземљење који су распоређени тако да смањују вероватноћу повреда од електричних кварова у систему. У случају квара, неструјни метални делови система као што су оквири, ограде и кућишта итд. Могу постићи високи напон у односу на земљу ако нису уземљени. Ако особа ступи у контакт са опремом под таквим условима, примиће електрични удар.

Ако су метални делови повезани са заштитним уземљењем, струја квара ће проћи кроз проводник уземљења и осетити га сигурносним уређајима, који затим сигурно изолују коло.

Заштитно уземљење може се постићи:

• Постављање заштитног система уземљења где су проводни делови преко проводника повезани на уземљену неутралну тачку дистрибутивног система.
• Инсталирање заштитних уређаја од струје прекомерне струје или струје цурења земље који делују на искључивање погођеног дела инсталације у одређеном времену и ограничењима напона додира.

Заштитни проводник за уземљење треба да буде у стању да носи потенцијалну струју квара током трајања које је једнако или дуже од времена рада придруженог заштитног уређаја.

Функционално уземљење
У функционалном уземљењу, било који од делова опреме под напоном („+“ или „-“) може бити повезан са системом уземљења ради обезбеђивања референтне тачке ради омогућавања исправног рада. Проводници нису дизајнирани да издрже струје квара. У складу са АС / НЗС5033: 2014, функционално уземљење је дозвољено само ако постоји једноставно раздвајање између једносмерне и наизменичне стране (тј. Трансформатора) унутар претварача.

Врсте конфигурације уземљења
Конфигурације уземљења могу се различито распоредити на страни напајања и оптерећења, док се постиже исти укупни исход. Међународни стандард ИЕЦ 60364 (Електричне инсталације за зграде) идентификује три породице уземљења, дефинисане помоћу двословног идентификатора облика „КСИ“. У контексту система наизменичне струје, „Кс“ дефинише конфигурацију неутралних и уземљених проводника на доводној страни система (тј. Генератор / трансформатор), а „И“ дефинише неутралну / уземљену конфигурацију на страни терета система (тј главна разводна табла и прикључена оптерећења). „Кс“ и „И“ могу попримити следеће вредности:

Т - Земља (из француског „Терре“)
Н - Неутрално
Ја - изолован

А подскупови ових конфигурација могу се дефинисати помоћу вредности:
С - Одвојено
Ц - Комбиновано

Користећи ове, три породице уземљења дефинисане у ИЕЦ 60364 су ТН, где се електрично напајање уземљује, а потрошачка оптерећења уземљују преко неутралног, ТТ, где се електрично напајање и потрошачка оптерећења одвојено уземљују, и ИТ, где само купац оптерећује су уземљени.

ТН систем уземљења
Једна тачка на изворној страни (обично неутрална референтна тачка у звезданом трофазном систему) директно је повезана са земљом. Свака електрична опрема повезана на систем уземљена је преко исте тачке прикључка на изворној страни. Ова врста система за уземљење захтева електроде за уземљење у редовним интервалима током инсталације.

Породица ТН има три подскупа, који се разликују у зависности од метода сегрегације / комбинације уземљења и неутралних проводника.

ТН-С: ТН-С описује распоред где се одвојени проводници за заштитну земљу (ПЕ) и неутрални воде до потрошачких оптерећења из напајања локације (тј. Генератора или трансформатора). ПЕ и Н проводници су одвојени у скоро свим деловима система и повезани су само на самом напајању. Ова врста уземљења се обично користи за велике потрошаче који имају један или више ВН / НН трансформатора посвећених њиховој инсталацији, а који се уграђују у близини или у просторијама купца.

Слика 1 - ТН-С систем

ТН-Ц: ТН-Ц описује аранжман где је комбиновани Заштитни Неутрални Земља (ПЕН) повезан са земљом на извору. Ова врста уземљења се у Аустралији не користи често због ризика повезаних са пожаром у опасном окружењу и због присуства хармонских струја што га чини неприкладним за електронску опрему. Поред тога, према ИЕЦ 60364-4-41 - (Заштита за сигурност - Заштита од електричног удара), РЦД се не може користити у ТН-Ц систему.

Слика 2 - ТН-Ц систем

ТН-ЦС: ТН-ЦС означава поставку где доводна страна система користи комбиновани ПЕН проводник за уземљење, а оптеретна страна система користи одвојени проводник за ПЕ и Н. Ова врста уземљења се користи у дистрибутивним системима иу Аустралији и на Новом Зеланду и често се назива вишеструко неутралним према земљи (МЕН). За НН купца, ТН-Ц систем је инсталиран између мрежног трансформатора и просторија, (неутрал се уземљује више пута дуж овог сегмента), а ТН-С систем се користи унутар самог имања (од главне разводне табле низводно ). Када се систем разматра у целини, он се третира као ТН-ЦС.

Слика 3 - ТН-ЦС систем

Поред тога, према ИЕЦ 60364-4-41 - (Заштита за безбедност - Заштита од електричног удара), где се РЦД користи у ТН-ЦС систему, ПЕН проводник не може да се користи на страни оптерећења. Повезивање заштитног проводника са ПЕН проводником мора бити изведено на изворној страни РЦД-а.

ТТ систем уземљења
Са ТТ конфигурацијом, потрошачи користе сопствени прикључак за уземљење унутар просторија, који је неовисан од било ког прикључка на земљи на изворној страни. Ова врста уземљења се обично користи у ситуацијама када добављач услуга дистрибутивне мреже (ДНСП) не може гарантовати нисконапонску везу натраг на напајање. ТТ уземљење било је уобичајено у Аустралији пре 1980. године и још увек се користи у неким деловима земље.

Код ТТ система уземљења потребан је РЦД на свим струјним круговима наизменичне струје ради одговарајуће заштите.

Према ИЕЦ 60364-4-41, сви изложени проводљиви делови који су колективно заштићени истим заштитним уређајем морају бити повезани заштитним проводницима са уземљивачком електродом заједничком за све те делове.

Слика 4 - ТТ систем

ИТ систем уземљења
У ИТ аранжману уземљења, или нема уземљења на напајању, или се то врши преко везе високе импеданце. Ова врста уземљења се не користи за дистрибутивне мреже, али се често користи у трафостаницама и за независне системе које напаја генератор. Ови системи могу да понуде добар континуитет снабдевања током рада.

Слика 5 - ИТ систем

Импликације за уземљење ПВ система
Тип система уземљења који се користи у било којој земљи диктираће врсту дизајна система уземљења који је потребан за ПВ мрежне системе; ПВ системи се третирају као генератор (или изворно коло) и као такви морају бити уземљени.
На пример, земље које користе употребу уземљивача типа ТТ захтеваће одвојену јаму за уземљење и за једносмерну и за наизменичну страну због аранжмана за уземљење. У поређењу са тим, у земљи у којој се користи распоред уземљења типа ТН-ЦС, једноставно повезивање фотонапонског система на главну уземљивач у разводној табли је довољно да се задовоље захтеви система уземљења.

Постоје различити системи уземљења по целом свету и добро разумевање различитих конфигурација уземљења обезбеђује одговарајуће уземљење ПВ система.