Jakie są rodzaje systemów uziemienia i co to jest uziemienie ochronne?

uziemienie ochronne - to system mający na celu zapobieganie narażeniu człowieka na działanie prądu elektrycznego poprzez celowe połączenie karoserii i nie przewodzących prądu części urządzeń, które mogą być pod napięciem, z ziemią. Systemy uziemienia mogą być naturalne lub sztuczne.

Co to jest uziemienie i dlaczego jest potrzebne?

Uziemienie to celowe połączenie różnych punktów instalacji elektrycznej przewodami typu elektrycznego.

Uziemienie ma na celu zapobieganie narażeniu człowieka na działanie prądu elektrycznego. Innym celem uziemienia ochronnego jest odprowadzenie napięcia z korpusu instalacji elektrycznej przez uziemnik do ziemi.

Głównym celem uziemienia jest zmniejszenie poziomu potencjału między uziemianym punktem a ziemią. Powoduje to obniżenie natężenia prądu do najniższego poziomu i zmniejsza ryzyko porażenia w wyniku kontaktu z częściami urządzeń i instalacji elektrycznych, w których wystąpiło zwarcie doziemne.

Co to jest neutralność?

Przewód neutralny - jest neutralnym przewodem ochronnym, który łączy przewody neutralne instalacji elektrycznych w systemach trójfazowych. Zakres stosowania obejmuje neutralizację instalacji elektrycznych.

Podstacja redukcyjna, w której znajduje się stacja transformatorowa, jest wyposażona we własny obwód uziemiający. Obwód ten składa się ze stalowej szyny zbiorczej i prętów, które są specjalnie zakopane w ziemi. W celu doprowadzenia energii elektrycznej ze stacji transformatorowej do odbiorcy układany jest kabel 4-żyłowy. Gdy odbiornik energii potrzebuje zasilania z obwodu trójfazowego, należy podłączyć wszystkie 4 przewody. Gdy do rdzeni podłączone są różne obciążenia, w systemie występuje przesunięcie punktu neutralnego. Aby zapobiec temu przesunięciu, stosuje się przewód neutralny. Pomaga to w symetrycznym rozłożeniu obciążenia na wszystkie fazy.

Co to są przewody PE i PEN?

Przewód PEN - to przewód, który łączy w sobie funkcje przewodu ochronnego i roboczego przewodu neutralnego. Biegnie od stacji transformatorowej i rozdziela się na przewody PE i N, bezpośrednio przy odbiorcy.

Przewód PE - to przewód ochronny, który stosujemy w mieszkaniu, np. w gniazdku z uziemieniem. Przewód PE jest stosowany do uziemiania urządzeń, instalacji i aparatów, w których poziom napięcia nie przekracza 1kV.

Ten rodzaj uziemienia jest stosowany tylko w celu zapewnienia bezpieczeństwa. Ten rodzaj uziemienia zapewnia ciągłe połączenie między wszystkimi częściami odkrytymi i zewnętrznymi. Mechanizm ten zapewnia przepływ prądu do ziemi w wyniku przyłożenia prądu elektrycznego do korpusu urządzenia.

Przewód PEN (połączenie przewodu ochronnego i przewodu uziemienia roboczego) stosuje się w przypadku stosowania systemu uziemienia typu TN-C.

Rodzaje sztucznych systemów uziemiających

W klasyfikacji systemów uziemienia wyróżnia się naturalne i sztuczne rodzaje uziemienia.

Systemy uziemienia typu sztucznego to:

• TN-S;
• TN-C;
• TNC-S;
• TT;
• IT.

Rodzaje uziemień - rozszyfrowanie nazw:

• T - uziemienie;
• N - połączenie przewodu z przewodem neutralnym;
• I - izolacja;
• C - połączenie opcji przewodu ochronnego funkcjonalnego i neutralnego;
• S - oddzielne stosowanie przewodów.

Wiele osób interesuje się tak zwanym gruntem roboczym. Jest ono również określane jako uziemienie funkcjonalne. Odpowiedź znajduje się w paragrafie 1.7.30 Kodeksu postępowania. Jest to uziemienie punktów przewodzących prąd w instalacji elektrycznej. Stosuje się je w celu zapewnienia działania urządzenia lub instalacji elektrycznej, a nie w celach ochronnych.

Wiele osób zastanawia się również, czym jest uziemienie ochronne. Jest to proces uziemiania urządzeń w celu zapewnienia bezpieczeństwa elektrycznego.

Systemy z uziemieniem w układzie TN z neutralnym uziemieniem głuchym

Do takich systemów należą:

• TN-C;
• TN-S;
• TNC-S;
• TT.

Zgodnie z punktem 1.7.3 EAR, system TN to system, w którym punkt neutralny sieci zasilającej jest solidnie uziemiony, a odkryte części przewodzące instalacji są połączone z solidnie uziemionym punktem neutralnym sieci zasilającej za pomocą przewodów ochrony neutralnej.

TN obejmuje takie elementy, jak:

• uziemnik w punkcie środkowym, który odnosi się do źródła zasilania;
• zewnętrzne części przewodzące urządzenia;
• przewód neutralny;
• kompatybilne przewody.

Punkt neutralny źródła jest solidnie uziemiony, a zewnętrzne przewody instalacji są podłączone do solidnie uziemionego punktu środkowego źródła za pomocą przewodów typu ochronnego.

Obwód uziemiający można wykonać tylko w instalacjach elektrycznych o napięciu nieprzekraczającym 1kV.

Układ TN-C

W tym systemie neutralny przewód ochronny i neutralny przewód roboczy są połączone w jeden przewód PEN. Są one połączone w całym systemie. Pełna nazwa to Terre-Neutre-Combine.

Do zalet TN-C należy zaliczyć jedynie łatwą instalację systemu, która nie wymaga dużego nakładu pracy ani pieniędzy. Instalacja nie wymaga modernizacji już zainstalowanych linii kablowych i napowietrznych, które mają tylko 4 przewody.

Wady:

• Zwiększone prawdopodobieństwo porażenia prądem;
• napięcie sieciowe na obudowie instalacji elektrycznej podczas przerwy w obwodzie;
• Wysokie prawdopodobieństwo utraty obwodu uziemiającego w przypadku uszkodzenia urządzenia przewodzącego;
• Ten system chroni tylko przed zwarciami.

Układ TN-S

System charakteryzuje się tym, że zasilanie odbiorników odbywa się 5 przewodami w sieci trójfazowej i 3 przewodami w sieci jednofazowej.

Z sieci odchodzi łącznie 5 przewodów, z których 3 pełnią rolę fazy zasilania, a pozostałe 2 są przewodami neutralnymi podłączonymi do punktu neutralnego.

Projekt:

1. PN jest przewodem neutralnym, który bierze udział w obwodach urządzeń elektrycznych.
2. PE to przewodnik z uziemieniem ślepym, który pełni funkcję ochronną.

Zalety:

• łatwość instalacji;
• niskie koszty zakupu i utrzymania;
• wysoki stopień bezpieczeństwa elektrycznego;
• nie jest wymagana pętla;
• Możliwość wykorzystania systemu jako urządzenia zabezpieczającego przed upływem prądu ziemnego.

Układ TN-C-S

Układ TN-C-S polega na rozdzieleniu w pewnym miejscu obwodu przewodu PEN na przewód PE i N. Zazwyczaj rozdzielenie następuje w rozdzielnicy w domu, ale przedtem są one łączone.

Zalety:

• prosty mechanizm ochrony przed wyładowaniami atmosferycznymi;
• Zabezpieczenie przeciwzwarciowe.

Wady stosowania:

• słaba ochrona przed przepaleniem przewodu neutralnego;
• Możliwość wystąpienia napięcia fazowego;
• wysokie koszty instalacji i konserwacji;
• napięcie nie może zostać wyłączone przez automatykę;
• brak ochrony przed prądem elektrycznym na otwartej przestrzeni.

System TT

System TT został zaprojektowany z myślą o zapewnieniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa. Jest on instalowany w elektrowniach o niskim poziomie stanu technicznego, np. gdzie stosowane są gołe przewody, instalacje elektryczne znajdujące się na zewnątrz lub przymocowane do słupów.

TT jest zamontowany w obwodzie czteroprzewodowym:

• Trzy fazy, które dostarczają napięcie, są przesunięte względem siebie o kąt 120°;
• 1 wspólne zero pełni połączone funkcje przewodu roboczego i ochronnego.

Zalety TT:

• wysoka odporność na odkształcenia przewodu prowadzącego do odbiornika;
• zabezpieczenie przeciwzwarciowe;
• Może być stosowany w instalacjach wysokiego napięcia.

Wady:

• Skomplikowane urządzenie piorunochronne;
• Niezdolność do fazowego śledzenia usterek.

Systemy z izolowanymi punktami neutralnymi

Do przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej do odbiorców stosuje się system trójfazowy. Umożliwia to zapewnienie symetrii obciążenia i jego równomierne rozłożenie na cały prąd.

Takie urządzenie tworzy tryb, który umożliwia stosowanie skrzynek transformatorowych i generatorów. Ich punkty neutralne nie są wyposażone w pętlę uziemiającą.

Izolowany punkt neutralny jest stosowany w obwodzie zasilania, gdy uzwojenia wtórne instalacji transformatorowych są połączone w trójkąt oraz w przypadku braku zasilania w sytuacjach awaryjnych. Taka sieć jest obwodem zastępczym.

Odizolowany przewód neutralny ułatwia rozerwanie powłoki izolacyjnej w przypadku zwarcia oraz wystąpienie zwarcia w innych fazach.

System informatyczny

System IT o napięciu do 1000 V zapewnia uziemienie poprzez wysoki poziom rezystancji i jest wyposażony w neutralny zasilacz.

Wszystkie zewnętrzne części instalacji, które są wykonane z materiałów przewodzących prąd, są uziemione. Zaletą tego rozwiązania są niskie prądy upływu podczas jednofazowych uszkodzeń w systemie elektroenergetycznym. Instalacja wyposażona w ten mechanizm może działać przez długi czas, nawet w sytuacjach awaryjnych. Nie ma różnicy między tymi potencjałami.

Wada: Zabezpieczenie prądowe nie działa w przypadku zwarcia doziemnego. Podczas pracy przy zwarciu jednofazowym istnieje zwiększone prawdopodobieństwo porażenia prądem elektrycznym przez dotknięcie drugiej fazy instalacji.

Powiązane artykuły: