ระบบจ่ายไฟ (TN-C, TN-S, TN-CS, TT, IT)

ระบบจ่ายไฟพื้นฐานที่ใช้ในแหล่งจ่ายไฟสำหรับโครงการก่อสร้างคือระบบสามเฟสสามสายและสามเฟสสี่สายเป็นต้น แต่ความหมายแฝงของข้อกำหนดเหล่านี้ไม่เข้มงวดมากนัก International Electrotechnical Commission (IEC) ได้จัดทำข้อกำหนดที่เหมือนกันสำหรับสิ่งนี้และเรียกว่าระบบ TT, ระบบ TN และระบบไอที ระบบ TN ใดแบ่งออกเป็นระบบ TN-C, TN-S, TN-CS ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำสั้น ๆ เกี่ยวกับระบบจ่ายไฟต่างๆ

ระบบจ่ายไฟ

ตามวิธีการป้องกันและคำศัพท์ต่างๆที่กำหนดโดย IEC ระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำแบ่งออกเป็นสามประเภทตามวิธีการต่อลงดินที่แตกต่างกัน ได้แก่ ระบบ TT, TN และ IT และมีการอธิบายดังนี้

ระบบจ่ายไฟ TN-C

ระบบจ่ายไฟในโหมด TN-C ใช้สายกลางที่ใช้งานได้เป็นเส้นป้องกันที่มีการข้ามศูนย์ซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็นเส้นกลางการป้องกันและสามารถแสดงด้วยปากกา

ระบบจ่ายไฟ TN-CS

สำหรับแหล่งจ่ายไฟชั่วคราวของระบบ TN-CS หากส่วนหน้าใช้พลังงานจากวิธี TN-C และรหัสการก่อสร้างระบุว่าสถานที่ก่อสร้างต้องใช้ระบบจ่ายไฟ TN-S กล่องจ่ายไฟทั้งหมดสามารถเป็นได้ แบ่งออกที่ส่วนหลังของระบบ นอกเหนือจากสาย PE คุณสมบัติของระบบ TN-CS มีดังต่อไปนี้

1) สายศูนย์ทำงาน N เชื่อมต่อกับสายป้องกันพิเศษ PE เมื่อกระแสที่ไม่สมดุลของสายมีขนาดใหญ่การป้องกันเป็นศูนย์ของอุปกรณ์ไฟฟ้าจะได้รับผลกระทบจากศักย์ของเส้นศูนย์ ระบบ TN-CS สามารถลดแรงดันไฟฟ้าของตัวเรือนมอเตอร์ลงกราวด์ แต่ไม่สามารถกำจัดแรงดันไฟฟ้านี้ได้ทั้งหมด ขนาดของแรงดันไฟฟ้านี้ขึ้นอยู่กับความไม่สมดุลของโหลดของสายไฟและความยาวของสายนี้ ยิ่งโหลดไม่สมดุลมากเท่าไหร่และยิ่งเดินสายไฟนานเท่าไหร่แรงดันไฟฟ้าของตัวเครื่องกับกราวด์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องไม่ให้กระแสไฟฟ้าไม่สมดุลของโหลดมีขนาดใหญ่เกินไปและสาย PE ควรต่อสายดินซ้ำ ๆ

2) สาย PE ไม่สามารถเข้าสู่ตัวป้องกันการรั่วไหลไม่ว่าในกรณีใด ๆ เนื่องจากตัวป้องกันการรั่วไหลที่ส่วนท้ายของสายจะทำให้ตัวป้องกันการรั่วไหลด้านหน้าหลุดและทำให้เกิดไฟฟ้าดับขนาดใหญ่

3) นอกจากสาย PE จะต้องเชื่อมต่อกับสาย N ในกล่องทั่วไปแล้วสาย N และสาย PE จะต้องไม่เชื่อมต่อในช่องอื่น ๆ ห้ามติดตั้งสวิตช์และฟิวส์บนสาย PE และห้ามใช้สายดินเป็น PE ไลน์.

จากการวิเคราะห์ข้างต้นระบบจ่ายไฟ TN-CS ได้รับการแก้ไขชั่วคราวในระบบ TN-C เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสอยู่ในสภาพพื้นดินที่ใช้งานได้ดีและโหลดสามเฟสค่อนข้างสมดุลผลของระบบ TN-CS ในการใช้ไฟฟ้าในงานก่อสร้างยังคงเป็นไปได้ อย่างไรก็ตามในกรณีของโหลดสามเฟสที่ไม่สมดุลและหม้อแปลงไฟฟ้าเฉพาะในสถานที่ก่อสร้างต้องใช้ระบบจ่ายไฟ TN-S

ระบบจ่ายไฟ TN-S

ระบบจ่ายไฟโหมด TN-S เป็นระบบจ่ายไฟที่แยก N เป็นกลางที่ใช้งานออกจากสายป้องกัน PE โดยเฉพาะ เรียกว่าระบบจ่ายไฟ TN-S ลักษณะของระบบจ่ายไฟ TN-S มีดังต่อไปนี้

1) เมื่อระบบทำงานตามปกติจะไม่มีกระแสบนสายป้องกันเฉพาะ แต่มีกระแสไม่สมดุลในสายศูนย์ที่ทำงาน ไม่มีแรงดันไฟฟ้าบนสาย PE กับพื้นดังนั้นการป้องกันเปลือกโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นศูนย์จึงเชื่อมต่อกับสายป้องกันพิเศษ PE ซึ่งปลอดภัยและเชื่อถือได้

2) สายกลางที่ใช้งานได้ใช้เป็นวงจรโหลดไฟเฟสเดียวเท่านั้น

3) สายป้องกันพิเศษ PE ไม่ได้รับอนุญาตให้ทำลายสายและไม่สามารถเข้าสู่สวิตช์รั่วได้

4) หากใช้เครื่องป้องกันการรั่วไหลของสายดินในสาย L สายศูนย์ที่ใช้งานจะต้องไม่ต่อสายดินซ้ำ ๆ และสาย PE มีการต่อสายดินซ้ำ แต่ไม่ผ่านตัวป้องกันการรั่วไหลของโลกดังนั้นจึงสามารถติดตั้งเครื่องป้องกันการรั่วไหลได้ บนสาย L ของแหล่งจ่ายไฟ TN-S

5) ระบบจ่ายไฟ TN-S ปลอดภัยและเชื่อถือได้เหมาะสำหรับระบบจ่ายไฟแรงดันต่ำเช่นอาคารอุตสาหกรรมและอาคารโยธา ต้องใช้ระบบจ่ายไฟ TN-S ก่อนเริ่มงานก่อสร้าง

ระบบจ่ายไฟ TT

วิธี TT หมายถึงระบบป้องกันที่ต่อกราวด์ตัวเรือนโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยตรงซึ่งเรียกว่าระบบสายดินป้องกันหรือที่เรียกว่าระบบ TT สัญลักษณ์แรก T บ่งชี้ว่าจุดที่เป็นกลางของระบบไฟฟ้าต่อสายดินโดยตรง สัญลักษณ์ที่สอง T บ่งชี้ว่าส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์รับน้ำหนักที่ไม่ได้สัมผัสกับร่างกายที่มีชีวิตนั้นเชื่อมต่อโดยตรงกับพื้นดินไม่ว่าระบบจะต่อสายดินอย่างไร การต่อสายดินทั้งหมดของโหลดในระบบ TT เรียกว่าสายดินป้องกัน ลักษณะของระบบจ่ายไฟนี้มีดังต่อไปนี้

1) เมื่อมีการชาร์จเปลือกโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้า (สายเฟสสัมผัสกับเปลือกหรือฉนวนของอุปกรณ์เสียหายและรั่วไหล) การป้องกันสายดินสามารถลดความเสี่ยงจากไฟฟ้าช็อตได้อย่างมาก อย่างไรก็ตามเบรกเกอร์ไฟฟ้าแรงต่ำ (สวิตช์อัตโนมัติ) ไม่จำเป็นต้องเคลื่อนที่ทำให้แรงดันไฟฟ้ารั่วของอุปกรณ์รั่วสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าที่อันตราย

2) เมื่อกระแสไฟฟ้ารั่วมีขนาดค่อนข้างเล็กแม้แต่ฟิวส์ก็ไม่สามารถเป่าได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีเครื่องป้องกันการรั่วซึมเพื่อป้องกัน ดังนั้นระบบ TT จึงเป็นที่นิยมได้ยาก

3) อุปกรณ์ต่อสายดินของระบบ TT ใช้เหล็กเป็นจำนวนมากและยากต่อการรีไซเคิลเวลาและวัสดุ

ปัจจุบันหน่วยงานก่อสร้างบางส่วนใช้ระบบ TT เมื่อหน่วยก่อสร้างยืมแหล่งจ่ายไฟเพื่อใช้ไฟฟ้าชั่วคราวจะมีการใช้แนวป้องกันพิเศษเพื่อลดปริมาณเหล็กที่ใช้สำหรับอุปกรณ์ต่อสายดิน

แยกสาย PE สายป้องกันพิเศษที่เพิ่มใหม่ออกจากเส้นศูนย์ที่ใช้งานได้ N ซึ่งมีลักษณะดังนี้:

1 ไม่มีการเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างสายดินทั่วไปและสายกลางที่ใช้งานได้

2 ในการทำงานปกติสายศูนย์ที่ใช้งานได้อาจมีกระแสและสายป้องกันพิเศษไม่มีกระแส

3 ระบบ TT เหมาะสำหรับสถานที่ที่มีการป้องกันพื้นดินกระจัดกระจายมาก

ระบบจ่ายไฟ TN

ระบบจ่ายไฟโหมด TN ระบบจ่ายไฟประเภทนี้เป็นระบบป้องกันที่เชื่อมต่อตัวเรือนโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วยสายกลางที่ใช้งานได้ เรียกว่าระบบป้องกันศูนย์และแสดงโดย TN คุณสมบัติมีดังนี้

1) เมื่อเปิดเครื่องแล้วระบบป้องกันการข้ามศูนย์สามารถเพิ่มกระแสรั่วเป็นกระแสลัดวงจรได้ กระแสไฟฟ้านี้ใหญ่กว่าระบบ TT 5.3 เท่า จริงๆแล้วมันเป็นความผิดปกติของการลัดวงจรเฟสเดียวและฟิวส์ของฟิวส์จะระเบิด หน่วยเดินทางของเบรกเกอร์แรงดันต่ำจะเคลื่อนที่และเคลื่อนที่ทันทีทำให้อุปกรณ์ที่ผิดพลาดปิดอยู่และปลอดภัยยิ่งขึ้น

2) ระบบ TN ช่วยประหยัดวัสดุและชั่วโมงการทำงานและใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายประเทศและในประเทศจีน แสดงว่าระบบ TT มีข้อดีหลายประการ ในระบบจ่ายไฟโหมด TN จะแบ่งออกเป็น TN-C และ TN-S ตามว่าเส้นศูนย์ป้องกันแยกออกจากเส้นศูนย์ที่ใช้งานได้หรือไม่

หลักการทำงาน:

ในระบบ TN ชิ้นส่วนที่นำไฟฟ้าที่สัมผัสได้ของอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดจะเชื่อมต่อกับสายป้องกันและเชื่อมต่อกับจุดกราวด์ของแหล่งจ่ายไฟ จุดกราวด์นี้มักเป็นจุดเป็นกลางของระบบจำหน่ายไฟฟ้า ระบบไฟของระบบ TN มีจุดหนึ่งที่ต่อสายดินโดยตรง ส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่สัมผัสได้ของอุปกรณ์ไฟฟ้าเชื่อมต่อกับจุดนี้ผ่านตัวนำป้องกัน ระบบ TN มักเป็นระบบกริดสามเฟสที่เป็นกลาง ลักษณะเฉพาะของมันคือส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้าเชื่อมต่อโดยตรงกับจุดต่อลงดินของระบบ เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะเป็นวงปิดที่เกิดจากลวดโลหะ เกิดการลัดวงจรแบบเฟสเดียวที่เป็นโลหะส่งผลให้มีกระแสไฟฟ้าลัดวงจรมากพอที่จะทำให้อุปกรณ์ป้องกันทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเพื่อขจัดข้อผิดพลาด หากสายกลางที่ใช้งานได้ (N) ต่อสายดินซ้ำ ๆ เมื่อเคสเกิดการลัดวงจรกระแสไฟฟ้าส่วนหนึ่งอาจถูกเปลี่ยนไปยังจุดต่อสายดินซ้ำซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ป้องกันไม่สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือหรือเพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลว จึงขยายความผิด ในระบบ TN นั่นคือระบบห้าสายสามเฟสสาย N และสาย PE จะถูกวางแยกและหุ้มฉนวนจากกันและสาย PE จะเชื่อมต่อกับตัวเรือนของอุปกรณ์ไฟฟ้าแทนที่จะเป็น N-line ดังนั้นสิ่งที่สำคัญที่สุดที่เราสนใจคือศักยภาพของสาย PE ไม่ใช่ศักยภาพของสาย N ดังนั้นการต่อสายดินซ้ำ ๆ ในระบบ TN-S จึงไม่ใช่การต่อสายดินซ้ำ ๆ ของสาย N ถ้าสาย PE และสาย N ต่อสายดินเข้าด้วยกันเนื่องจากสาย PE และสาย N เชื่อมต่อกันที่จุดต่อสายดินซ้ำเส้นระหว่างจุดต่อสายดินซ้ำกับจุดกราวด์ทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายไม่มีความแตกต่างระหว่างสาย PE และ สาย N สายเดิมคือสาย N กระแสไฟฟ้าที่เป็นกลางที่สมมติจะใช้ร่วมกันโดยสาย N และสาย PE และส่วนหนึ่งของกระแสไฟฟ้าจะถูกปัดผ่านจุดต่อสายดินที่ทำซ้ำ เนื่องจากถือได้ว่าไม่มีสาย PE ที่ด้านหน้าของจุดกราวด์ซ้ำเฉพาะสาย PEN ที่ประกอบด้วยสาย PE เดิมและสาย N แบบขนานข้อดีของระบบ TN-S ดั้งเดิมจะหายไป, ดังนั้นสาย PE และสาย N ไม่สามารถเป็นสายดินทั่วไปได้ เนื่องจากเหตุผลข้างต้นจึงได้ระบุไว้อย่างชัดเจนในข้อบังคับที่เกี่ยวข้องว่าไม่ควรต่อสายดิน (เช่นสาย N) ซ้ำ ๆ กันยกเว้นจุดที่เป็นกลางของแหล่งจ่ายไฟ

ระบบไอที

ระบบจ่ายไฟในโหมด IT I ระบุว่าด้านแหล่งจ่ายไฟไม่มีกราวด์ทำงานหรือต่อสายดินที่อิมพีแดนซ์สูง ตัวอักษรตัวที่สอง T แสดงว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าด้านโหลดต่อสายดินแล้ว

ระบบจ่ายไฟในโหมด IT มีความน่าเชื่อถือสูงและมีความปลอดภัยที่ดีเมื่อระยะจ่ายไฟไม่นาน โดยทั่วไปจะใช้ในสถานที่ที่ไม่อนุญาตให้ไฟดับหรือสถานที่ที่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องที่เข้มงวดเช่นการผลิตเหล็กด้วยพลังงานไฟฟ้าห้องผ่าตัดในโรงพยาบาลขนาดใหญ่และเหมืองใต้ดิน สภาพการจ่ายไฟในเหมืองใต้ดินค่อนข้างแย่และสายเคเบิลมีความอ่อนไหวต่อความชื้น การใช้ระบบที่ขับเคลื่อนด้วยไอทีแม้ว่าจุดที่เป็นกลางของแหล่งจ่ายไฟจะไม่ได้ต่อสายดินเมื่ออุปกรณ์รั่วแล้วกระแสไฟฟ้ารั่วของสายดินยังคงมีขนาดเล็กและจะไม่ทำให้สมดุลของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเสียหาย ดังนั้นจึงปลอดภัยกว่าระบบสายดินที่เป็นกลางของแหล่งจ่ายไฟ อย่างไรก็ตามหากใช้แหล่งจ่ายไฟเป็นระยะทางไกลความจุแบบกระจายของสายจ่ายไฟไปยังพื้นโลกจะไม่สามารถละเลยได้ เมื่อความผิดปกติของการลัดวงจรหรือการรั่วไหลของโหลดทำให้เคสอุปกรณ์มีชีวิตกระแสไฟฟ้ารั่วจะก่อตัวเป็นเส้นทางผ่านพื้นโลกและอุปกรณ์ป้องกันก็ไม่จำเป็นต้องทำหน้าที่ สิ่งนี้อันตราย เฉพาะเมื่อระยะจ่ายไฟไม่ยาวเกินไปจะปลอดภัยกว่า แหล่งจ่ายไฟประเภทนี้หายากในสถานที่ก่อสร้าง

ความหมายของตัวอักษร I, T, N, C, S

1) ในสัญลักษณ์ของวิธีการจ่ายไฟที่กำหนดโดย International Electrotechnical Commission (IEC) ตัวอักษรตัวแรกแสดงถึงความสัมพันธ์ระหว่างระบบไฟฟ้า (กำลัง) และกราวด์ ตัวอย่างเช่น T บ่งชี้ว่าจุดที่เป็นกลางต่อสายดินโดยตรง ฉันระบุว่าแหล่งจ่ายไฟถูกแยกออกจากพื้นดินหรือจุดหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟเชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านอิมพีแดนซ์สูง (เช่น 1000 Ω;) (ฉันเป็นตัวอักษรตัวแรกของคำภาษาฝรั่งเศสการแยกคำ "การแยกตัว").

2) ตัวอักษรตัวที่สองระบุอุปกรณ์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่สัมผัสกับพื้น ตัวอย่างเช่น T หมายความว่าเปลือกอุปกรณ์ต่อสายดิน ไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับจุดกราวด์อื่น ๆ ในระบบ N หมายความว่าโหลดได้รับการป้องกันโดยศูนย์

3) ตัวอักษรตัวที่สามระบุการรวมกันของศูนย์การทำงานและสายป้องกัน ตัวอย่างเช่น C ระบุว่าเส้นกลางที่ใช้งานได้และแนวป้องกันเป็นเส้นเดียวเช่น TN-C; S บ่งชี้ว่าสายกลางที่ใช้งานได้และสายป้องกันถูกแยกออกจากกันอย่างเคร่งครัดดังนั้นสาย PE จึงเรียกว่าสายป้องกันเฉพาะเช่น TN-S

ในเครือข่ายไฟฟ้าระบบสายดินเป็นมาตรการด้านความปลอดภัยที่ปกป้องชีวิตมนุษย์และอุปกรณ์ไฟฟ้า เนื่องจากระบบสายดินแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศจึงจำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับระบบสายดินประเภทต่างๆเนื่องจากกำลังการผลิตติดตั้ง PV ทั่วโลกยังคงเพิ่มขึ้น บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจระบบสายดินที่แตกต่างกันตามมาตรฐาน International Electrotechnical Commission (IEC) และผลกระทบต่อการออกแบบระบบสายดินสำหรับระบบ PV ที่เชื่อมต่อแบบกริด

วัตถุประสงค์ของการต่อสายดิน
ระบบสายดินให้ฟังก์ชันความปลอดภัยโดยการจัดหาการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีเส้นทางอิมพีแดนซ์ต่ำสำหรับความผิดพลาดใด ๆ ในเครือข่ายไฟฟ้า สายดินยังทำหน้าที่เป็นจุดอ้างอิงเพื่อให้แหล่งไฟฟ้าและอุปกรณ์ความปลอดภัยทำงานได้อย่างถูกต้อง

โดยทั่วไปการต่อสายดินของอุปกรณ์ไฟฟ้าทำได้โดยการใส่อิเล็กโทรดลงในมวลของแข็งของโลกและเชื่อมต่ออิเล็กโทรดนี้กับอุปกรณ์โดยใช้ตัวนำ มีสองสมมติฐานที่สามารถทำได้เกี่ยวกับระบบสายดินใด ๆ :

1. ศักย์ของโลกทำหน้าที่เป็นตัวอ้างอิงแบบคงที่ (เช่นศูนย์โวลต์) สำหรับระบบที่เชื่อมต่อ ดังนั้นตัวนำใด ๆ ที่เชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดสายดินก็จะมีศักย์อ้างอิงนั้นด้วย
2. ตัวนำสายดินและเสาเข็มดินให้เส้นทางความต้านทานต่ำลงสู่พื้นดิน

สายดินป้องกัน
การต่อสายดินป้องกันคือการติดตั้งสายดินที่จัดเตรียมไว้เพื่อลดโอกาสในการบาดเจ็บจากความผิดพลาดทางไฟฟ้าภายในระบบ ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดชิ้นส่วนโลหะที่ไม่ได้รับกระแสไฟฟ้าของระบบเช่นเฟรมฟันดาบและเปลือกหุ้ม ฯลฯ สามารถเกิดไฟฟ้าแรงสูงเมื่อเทียบกับพื้นดินหากไม่ได้ต่อสายดิน หากบุคคลสัมผัสกับอุปกรณ์ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวพวกเขาจะได้รับไฟฟ้าช็อต

หากชิ้นส่วนโลหะเชื่อมต่อกับพื้นป้องกันกระแสไฟฟ้าผิดปกติจะไหลผ่านตัวนำของโลกและถูกตรวจจับโดยอุปกรณ์นิรภัยซึ่งจะแยกวงจรออกอย่างปลอดภัย

การต่อสายดินป้องกันทำได้โดย:

• การติดตั้งระบบสายดินป้องกันโดยที่ชิ้นส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเชื่อมต่อกับสายดินที่เป็นกลางของระบบจำหน่ายผ่านตัวนำ
• การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินหรือกระแสไฟฟ้ารั่วซึ่งทำหน้าที่ตัดการเชื่อมต่อส่วนที่ได้รับผลกระทบของการติดตั้งภายในเวลาที่กำหนดและขีด จำกัด แรงดันไฟฟ้าสัมผัส

ตัวนำสายดินป้องกันควรสามารถรับกระแสไฟฟ้าผิดปกติที่คาดหวังได้เป็นระยะเวลาหนึ่งซึ่งเท่ากับหรือมากกว่าเวลาการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันที่เกี่ยวข้อง

สายดินที่ใช้งานได้
ในการต่อสายดินที่ใช้งานได้ชิ้นส่วนที่มีชีวิต (ไม่ว่าจะเป็น '+' หรือ '-') อาจเชื่อมต่อกับระบบสายดินเพื่อจุดประสงค์ในการจัดหาจุดอ้างอิงเพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างถูกต้อง ตัวนำไม่ได้ออกแบบมาเพื่อทนต่อกระแสไฟฟ้าลัด ตามมาตรฐาน AS / NZS5033: 2014 การต่อสายดินที่ใช้งานได้จะได้รับอนุญาตก็ต่อเมื่อมีการแยกอย่างง่ายระหว่างด้าน DC และ AC (เช่นหม้อแปลง) ภายในอินเวอร์เตอร์

ประเภทของการกำหนดค่าสายดิน
การกำหนดค่าการต่อสายดินสามารถจัดเรียงได้แตกต่างกันที่ด้านจ่ายและด้านโหลดในขณะที่ได้ผลลัพธ์โดยรวมเหมือนกัน มาตรฐานสากล IEC 60364 (การติดตั้งระบบไฟฟ้าสำหรับอาคาร) ระบุกลุ่มสายดินสามตระกูลซึ่งกำหนดโดยใช้ตัวระบุสองตัวอักษรในรูปแบบ 'XY' ในบริบทของระบบ AC 'X' กำหนดการกำหนดค่าของตัวนำที่เป็นกลางและสายดินที่ด้านอุปทานของระบบ (เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า / หม้อแปลง) และ 'Y' กำหนดค่าเป็นกลาง / โลกที่ด้านโหลดของระบบ (เช่น แผงสวิตช์หลักและโหลดที่เชื่อมต่อ) 'X' และ 'Y' สามารถรับค่าต่อไปนี้ได้:

T - Earth (จากภาษาฝรั่งเศส 'Terre')
N - เป็นกลาง
ฉัน - โดดเดี่ยว

และชุดย่อยของการกำหนดค่าเหล่านี้สามารถกำหนดได้โดยใช้ค่า:
S - แยก
C - รวมกัน

การใช้สิ่งเหล่านี้ตระกูลสายดินทั้งสามที่กำหนดไว้ใน IEC 60364 คือ TN โดยที่แหล่งจ่ายไฟต่อลงดินและโหลดของลูกค้าต่อสายดินผ่านทางที่เป็นกลาง TT โดยที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าและโหลดของลูกค้าจะถูกต่อลงดินแยกกันและ IT ซึ่งมีเพียงลูกค้าเท่านั้นที่โหลด มีการต่อลงดิน

ระบบสายดิน TN
จุดเดียวที่ด้านแหล่งกำเนิด (โดยปกติคือจุดอ้างอิงกลางในระบบสามเฟสที่เชื่อมต่อกับดาว) เชื่อมต่อโดยตรงกับโลก อุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆ ที่เชื่อมต่อกับระบบจะต่อสายดินผ่านจุดเชื่อมต่อเดียวกันที่ด้านต้นทาง ระบบสายดินประเภทนี้ต้องใช้ขั้วไฟฟ้าลงดินเป็นระยะตลอดการติดตั้ง

ตระกูล TN มีสามชุดย่อยซึ่งแตกต่างกันไปตามวิธีการแยก / การรวมกันของดินและตัวนำที่เป็นกลาง

TN-S: TN-S อธิบายถึงข้อตกลงที่ใช้ตัวนำแยกต่างหากสำหรับ Protective Earth (PE) และ Neutral ไปยังโหลดของผู้บริโภคจากแหล่งจ่ายไฟของไซต์ (เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือหม้อแปลง) ตัวนำ PE และ N ถูกแยกออกจากกันในเกือบทุกส่วนของระบบและเชื่อมต่อเข้าด้วยกันที่แหล่งจ่ายเท่านั้น โดยทั่วไปแล้วการต่อสายดินประเภทนี้จะใช้กับผู้บริโภครายใหญ่ที่มีหม้อแปลง HV / LV หนึ่งตัวหรือมากกว่าสำหรับการติดตั้งโดยเฉพาะซึ่งติดตั้งอยู่ติดกับหรือภายในสถานที่ของลูกค้า

รูปที่ 1 - ระบบ TN-S

TN-C: TN-C อธิบายการจัดเรียงที่มีการเชื่อมต่อ Protective Earth-Neutral (PEN) แบบรวมเข้ากับพื้นโลกที่แหล่งกำเนิด การต่อสายดินประเภทนี้ไม่นิยมใช้ในออสเตรเลียเนื่องจากความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับไฟไหม้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายและเนื่องจากมีกระแสฮาร์มอนิกทำให้ไม่เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ตามมาตรฐาน IEC 60364-4-41 - (การป้องกันเพื่อความปลอดภัย - การป้องกันไฟฟ้าช็อต) ไม่สามารถใช้ RCD ในระบบ TN-C ได้

รูปที่ 2 - ระบบ TN-C

TN-CS: TN-CS หมายถึงการตั้งค่าที่ด้านอุปทานของระบบใช้ตัวนำ PEN รวมสำหรับการต่อสายดินและด้านโหลดของระบบใช้ตัวนำแยกต่างหากสำหรับ PE และ N การต่อสายดินประเภทนี้ใช้ในระบบจำหน่าย ทั้งในออสเตรเลียและนิวซีแลนด์และมักเรียกกันว่าหลายดินเป็นกลาง (MEN) สำหรับลูกค้า LV ระบบ TN-C จะถูกติดตั้งระหว่างหม้อแปลงไซต์และสถานที่ (ตัวกลางจะถูกต่อลงดินหลายครั้งตามส่วนนี้) และระบบ TN-S จะถูกใช้ภายในคุณสมบัตินั้นเอง (จากดาวน์สตรีม Main Switchboard ). เมื่อพิจารณาระบบโดยรวมจะถือว่าเป็น TN-CS

รูปที่ 3 - ระบบ TN-CS

นอกจากนี้ตามมาตรฐาน IEC 60364-4-41 - (การป้องกันเพื่อความปลอดภัย - การป้องกันไฟฟ้าช็อต) เมื่อใช้ RCD ในระบบ TN-CS จะไม่สามารถใช้ตัวนำ PEN ที่ด้านโหลดได้ การเชื่อมต่อของตัวนำป้องกันกับตัวนำ PEN จะต้องทำที่ด้านต้นทางของ RCD

ระบบสายดิน TT
ด้วยการกำหนดค่า TT ผู้บริโภคใช้การเชื่อมต่อสายดินของตนเองภายในสถานที่ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อสายดินใด ๆ ที่ด้านต้นทาง โดยทั่วไปการต่อสายดินประเภทนี้จะใช้ในสถานการณ์ที่ผู้ให้บริการเครือข่ายการกระจาย (DNSP) ไม่สามารถรับประกันการเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าต่ำกลับไปยังแหล่งจ่ายไฟ การต่อสายดิน TT เป็นเรื่องปกติในออสเตรเลียก่อนปี 1980 และยังคงใช้ในบางส่วนของประเทศ

ด้วยระบบสายดิน TT จำเป็นต้องใช้ RCD ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับทั้งหมดเพื่อการป้องกันที่เหมาะสม

ตามมาตรฐาน IEC 60364-4-41 ชิ้นส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่สัมผัสซึ่งได้รับการป้องกันโดยรวมโดยอุปกรณ์ป้องกันเดียวกันจะต้องเชื่อมต่อโดยตัวนำป้องกันกับอิเล็กโทรดสายดินทั่วไปกับชิ้นส่วนทั้งหมดเหล่านั้น

รูปที่ 4 - ระบบ TT

ระบบสายดินด้านไอที
ในการจัดวางสายดินด้านไอทีจะไม่มีการต่อสายดินที่แหล่งจ่ายหรือทำผ่านการเชื่อมต่อที่มีความต้านทานสูง การต่อสายดินประเภทนี้ไม่ได้ใช้สำหรับเครือข่ายการกระจาย แต่มักใช้ในสถานีย่อยและสำหรับระบบที่จัดหาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอิสระ ระบบเหล่านี้สามารถจัดหาความต่อเนื่องที่ดีในระหว่างการทำงาน

รูปที่ 5 - ระบบไอที

ผลกระทบสำหรับการต่อสายดินของระบบ PV
ประเภทของระบบสายดินที่ใช้ในประเทศใด ๆ จะกำหนดประเภทของการออกแบบระบบสายดินที่จำเป็นสำหรับระบบ PV ที่เชื่อมต่อแบบกริด ระบบ PV ถือว่าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (หรือวงจรต้นทาง) และจำเป็นต้องต่อสายดินเช่นนี้
ตัวอย่างเช่นประเทศที่ใช้การจัดวางสายดินแบบ TT จะต้องมีการต่อสายดินแยกสำหรับทั้งด้าน DC และ AC เนื่องจากการจัดวางสายดิน ในการเปรียบเทียบในประเทศที่ใช้การจัดวางสายดินแบบ TN-CS เพียงแค่เชื่อมต่อระบบ PV กับแถบสายดินหลักในแผงสวิตช์ก็เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการของระบบสายดิน

ระบบสายดินต่างๆมีอยู่ทั่วโลกและความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับการกำหนดค่าการต่อสายดินที่แตกต่างกันทำให้มั่นใจได้ว่าระบบ PV ต่อสายดินอย่างเหมาะสม