Zemnící systémy: TN-C, TN-S, TT, IT. Schémata, aplikace |

Zemnící systém je soubor opatření a zařízení zaměřených na zajištění ochrany před možným úrazem elektrickým proudem při používání domácích a průmyslových elektrických zařízení. Jeho hlavním účelem je snížení dotykového napětí a přepětí a také rovnoměrné rozložení potenciálů v zemi.

Požadavky na nově budované elektroinstalace stejnosměrného a střídavého proudu, pracující do napětí do 750 kV i rekonstruované, upravují Pravidla pro výstavbu elektroinstalací (PUE). Elektroinstalací se navíc rozumí nejen hlavní zařízení a vedení, ale i pomocná (včetně prostor, kde jsou umístěny stroje a zařízení spotřebovávající elektřinu).

Typy uzemňovacích systémů

Existuje několik typů uzemňovacích systémů:

TN-S – systém, ve kterém jsou odděleny nulový ochranný vodič a nulový pracovní vodič. Tento systém poskytuje vysokou úroveň zabezpečení, ale vyžaduje velké množství kabelů a vodičů. Například pro sítě s třífázovým napětím bude vyžadováno 5 vodičů a pro jednofázové – 3.

TN-C – systém, ve kterém jsou neutrální ochranné a pracovní vodiče spojeny do jednoho vodiče od zdroje ke spotřebiteli. Tento systém je méně bezpečný a vyžaduje méně drátů.

TT – systém, ve kterém jsou nulový vodič a zemnící vodič odděleny a připojeny k různým uzemňovacím zařízením. Tento systém se používá v budovách, kde není možné použít systém TN-C.

IT – systém, ve kterém je nulový vodič napájecího zdroje spolehlivě izolován od země nebo uzemňovacího zařízení a na straně spotřebitele je zajištěno ochranné uzemnění. Tento systém se používá v laboratořích a továrnách, kde musí být zajištěn vysoký stupeň bezpečnosti.

Systém TN-S

Zemnící systém TN-S je jedním z nejběžnějších zemnících systémů na světě. Byl navržen v souladu s mezinárodními standardy a poskytuje vysokou úroveň ochrany proti úrazu elektrickým proudem.

Hlavní vlastnosti systému TN-S jsou:

• Oddělení nulového pracovního a nulového ochranného vodiče v celém úseku elektrického systému.
• Použití uzemněného nulového vodiče jako nulového vodiče.
• Připojení všech kovových částí zařízení k nulovému vodiči.
• Zajištění nízkého odporu mezi nulovým vodičem a zemí.

Systém TN-C

Systém uzemnění TN-C je také široce používán na různých kontinentech. Používá se ve většině obytných a komerčních budov a má několik funkcí:

• Použití jednoho vodiče pro nulový pracovní vodič a nulový ochranný vodič.
• Žádné oddělení mezi nulou a zemí.
• Připojení všech kovových částí zařízení k jednomu vodiči.

TT systém

Systém TT se zpravidla používá v dočasných zařízeních k zajištění uzemnění na staveništích pro zařízení a kabinové přívěsy a na trzích – obchodních kioscích. Kromě toho je tento uzemňovací systém široce používán ve venkovských oblastech a vesnických chatách, protože různé typy nehod na venkovských elektrických vedeních mohou ohrozit bezpečnost obyvatelstva. Uzemňovací systém TT má následující vlastnosti:

• V systému TT jsou nulový vodič a zemnící vodič připojeny k různým zemnicím elektrodám, které mohou být umístěny ve značné vzdálenosti od sebe.
• Neutrální zemnící elektroda je obvykle umístěna v blízkosti zdroje energie a zemnicí elektroda zemního vodiče je umístěna v prostorách zákazníka.
• Systém TT lze použít v případech, kdy je nemožné nebo nepraktické použít systém TN.
• Systém TT poskytuje vyšší úroveň bezpečnosti než systém TN, protože neexistuje přímé spojení mezi neutrálem a zemí.

IT systém

IT uzemňovací systém se používá v aplikacích, kde je vyžadována vysoká úroveň izolace od země. Například budovy a elektrická zařízení, která mají zvláštní požadavky na bezpečnost a vyžadují stálou dodávku elektrické energie:

• Vodní elektrárny.
• Doly a doly.
• nemocnice.
• Zkušební laboratoře.

V tomto systému je nulový vodič izolován od země a zemnící vodič je připojen k zemi přes odpor. To umožňuje snížit úroveň rušení v elektrické síti a zvýšit bezpečnost provozu zařízení.

Jaký uzemňovací systém zvolit

Výběr zemnícího systému závisí na mnoha faktorech, jako je typ budovy, umístění budovy, přítomnost přirozených a umělých zemnících vodičů a také požadavky na bezpečnost a spolehlivost elektrického napájení. Je také nutné vzít v úvahu požadavky národních a mezinárodních norem a také elektroinstalačních pravidel (PUE).

Také stojí za to věnovat pozornost několika bodům:

1. Typ budovy: Obytné budovy obvykle používají systém TN-C, zatímco průmyslové a komerční budovy obvykle používají systém TN-S nebo TT.
2. Umístění budovy: Pokud se budova nachází v oblasti s vysokou hladinou spodní vody, pak se doporučuje použít systém TT nebo IT.
3. Dostupnost přirozených a umělých zemnících vodičů: Pokud je možné použít přirozené zemnící vodiče, jako jsou kovové trubky nebo tvarovky, může to snížit náklady na zemnící systém.
4. Požadavky na bezpečnost a spolehlivost: Je-li požadován vysoký stupeň bezpečnosti a spolehlivosti, měl by být zvolen systém IT nebo TT.

Koupit prvky uzemňovacího systému v Minsku

V naší společnosti zakoupíte vše, co potřebujete k provedení kvalitního uzemnění a spolehlivé bleskové ochrany budov, konstrukcí a zařízení pracujících pod napětím. V případě potřeby vám pomůžeme rozhodnout, který uzemňovací systém bude ve vašem konkrétním případě účinný.

Prodáváme jak hotové uzemňovací sady pro rodinné domy, tak jednotlivé prvky včetně zemnících a mřížkových desek. Na problematických půdách najdete také směs Pospeh pro normalizaci uzemnění.

Neutrál v elektrickém systému (nazývaný také neutrální vodič, nula nebo neutrální vodič) je vodič, který se běžně používá v systémech třífázového a jednofázového střídavého proudu (AC) k dokončení elektrického obvodu a poskytnutí cesty pro návrat proudu.

Neutrál je důležitou součástí elektrické sítě, která poskytuje cestu pro návrat proudu a má ideálně nulový potenciál vzhledem k zemi. Tento drát není bezpečný a musí se s ním zacházet opatrně.

Uzemnění neutrálu v sítích do 1 kV

V sítích do 1 kV (kilovolt) se používají různé typy neutrálního uzemnění, z nichž každý má své vlastní charakteristiky a používá se v závislosti na bezpečnostních požadavcích a provozních podmínkách. Zde jsou hlavní typy neutrálního uzemnění v sítích do 1 kV:

TN systém

Jeden z nejběžnějších typů uzemnění, který se velmi často používá v elektrických instalacích s napětím do 1 kV. Název pochází z francouzského „Terra Neutral“, což znamená „Neutrální Země“. Hlavním rysem tohoto oblíbeného systému je přímé uzemnění neutrálu zdroje energie (obvykle transformátoru). V systému TN je neutrál napájecího zdroje přímo spojen se zemí, což zajišťuje nízký odpor mezi neutrálem a zemí, a pro spolehlivé spojení pouzder elektrického zařízení s uzemňovacím zařízením je zapotřebí ochranný vodič (PE). Hlavním účelem tohoto systému je poskytnout ochranu před úrazem elektrickým proudem v případě poškození izolace a svodového proudu. Systém TN je rozdělen do tří hlavních podtypů. Vše závisí na tom, jak jsou organizovány ochranné a pracovní nulové vodiče. TN-S je systém, ve kterém jsou ochranný vodič (PE) a pracovní nulový vodič (N) odděleny po celé délce sítě, počínaje zdrojem energie. TN-S poskytuje vysokou elektrickou bezpečnost, protože oddělení vodičů PE a N zabraňuje vzniku napětí na krytech zařízení při přerušení nulového vodiče a také snižuje pravděpodobnost elektromagnetického rušení. TN-S se často používá v novostavbách, kde je vyžadována vysoká bezpečnost, a v průmyslových instalacích. V systému TN-C jsou ochranný a pracovní nulový vodič sloučeny do jednoho vodiče PEN po celé délce sítě. TN-C je méně bezpečný než TN-S, protože v případě přerušení vodiče PEN se na krytech zařízení může objevit nebezpečné napětí, které se vyskytuje hlavně ve starých elektrických sítích. Systém TN-CS je kompromisem, ve kterém jsou funkce ochranného a pracovního nulového vodiče sloučeny do jednoho vodiče PEN v úseku od rozvodny ke vstupnímu rozvaděči a následně rozděleny na PE a N. TN-CS se často používá v moderních budovách a průmyslových instalacích.

TT zemnící systém

Typ uzemnění, kde jsou jak neutrál zdroje energie, tak nechráněné vodivé části elektrické instalace uzemněny nezávisle na sobě. Název pochází z francouzského „Terra Terra“, což znamená „Země-Země“. V systému TT má neutrál zdroje energie (obvykle transformátor) své vlastní uzemnění a nechráněné vodivé části elektrické instalace (např. kryty zařízení) mají své vlastní samostatné, nezávislé uzemnění. Používají se také ochranné vodiče (PE), které spojují pouzdra elektrických zařízení s vlastním uzemňovacím zařízením. Klíčovou vlastností je přítomnost dvou samostatných uzemňovacích zařízení: jedno pro neutrál zdroje a druhé pro ochranu zařízení. Hlavním účelem systému TT je poskytnout ochranu před úrazem elektrickým proudem při poškození izolace svedením svodového proudu do země přes vlastní uzemnění zařízení. Vzhledem k přítomnosti samostatného uzemňovacího obvodu v každém zařízení se snižuje pravděpodobnost výskytu nebezpečného napětí na těle zařízení během zkratu. Neutrální bod transformátoru napájejícího síť je uzemněn v rozvodně. Obnažené vodivé části elektrického zařízení jsou uzemněny prostřednictvím svých zemnících vodičů (PE) k místnímu uzemňovacímu zařízení, které není připojeno k uzemnění neutrálního zdroje zdroje. V případě poškození izolace a dosažení napětí na krytu zařízení prochází svodový proud přes ochranný vodič (PE) do země přes samostatné uzemňovací zařízení. Když je svodový proud dostatečně velký, zařízení na zbytkový proud (RCD) se vypnou, přeruší napájení a zabrání úrazu elektrickým proudem. Systém TT se často používá v případech, kdy je obtížné nebo nemožné zajistit spolehlivé neutrální uzemnění, nebo když je vyžadována vyšší úroveň ochrany, například v soukromém sektoru, v místech s vysokou hladinou podzemní vody a v mobilních instalacích.

IT uzemňovací systém

Speciální typ uzemnění, který se liší od systémů TN a TT. Název pochází z „Isolé Terra“, což znamená „Izolovaná země“. Hlavním rysem IT systému je absence přímého spojení neutrálu zdroje energie se zemí nebo uzemnění neutrálu vysokým odporem. Neutrál zdroje energie (obvykle transformátor) nemá přímé spojení se zemí. Může být zcela izolován nebo uzemněn přes významný odpor. Otevřené vodivé části elektrické instalace (skříň zařízení) jsou uzemněny. V IT systému nedochází k okamžitému odpojení napájení při prvním zemním spojení. Systém je navržen tak, aby umožnil personálu opravit první poruchu bez vypnutí zařízení. IT systémy jsou navrženy tak, aby zajistily nepřetržité napájení, zejména v kritických oblastech. IT systém klade zvýšené nároky na izolaci vodičů a zařízení. Povinným prvkem IT systému je přítomnost zařízení pro sledování izolace, která nepřetržitě měří izolační odpor sítě vůči zemi a signalizují první zkrat. Neutrál transformátoru není přímo uzemněn, což zabraňuje proudům cirkulovat zemí během normálního provozu systému. Odkryté vodivé části elektrického zařízení jsou uzemněny na místní zemnící obvod, který poskytuje ochranu před úrazem elektrickým proudem. Při prvním zkratu na těle zařízení protéká zkratový proud kapacitními odpory izolace a uzemnění sítě, ale nezpůsobí okamžité vypnutí. Když je detekována první zemní porucha, spustí se alarm, který upozorní personál, aby poruchu odstranil. Napájení se odpojí pouze tehdy, když dojde k druhému zkratu na jiné fázi. IT systém se používá v situacích, kde je kritická kontinuita napájení, jako jsou operační sály, doly, průmyslové automatizační systémy a další místa, kde sebemenší přerušení napájení může vést k vážným následkům.

Uzemnění v sítích od 1 kV

V sítích s napětím od 1 kV (kilovolt) a vyšším mají zemnící systémy své vlastní charakteristiky v důsledku vyšších napěťových úrovní a výkonů. Uzemnění v takových sítích hraje klíčovou roli při zajišťování bezpečnosti a spolehlivého provozu zařízení. Hlavním účelem uzemnění ve vysokonapěťových sítích je ochrana osob a zařízení před přepětím způsobeným atmosférickými jevy (blesky) nebo spínacími procesy a také zajištění bezpečného odvodu proudu v případě poškození izolace nebo zkratu. Na rozdíl od sítí do 1 kV, kde jsou TN systémy nejrozšířenější, vysokonapěťové sítě často využívají jiné přístupy. Neutrál transformátorů může být například účinně uzemněn přes nízký odpor nebo naopak izolován od země nebo uzemněn přes odpor. Konkrétní typ neutrálního uzemnění závisí na mnoha faktorech, včetně bezpečnostních požadavků, provozních podmínek, typů zařízení a úrovní napětí. Důležitým aspektem je použití speciálních zemnících zařízení schopných odolat vysokým proudům a napětím. Mohou to být zemnící smyčky, zapuštěné elektrody a také speciální zemnící vodiče. K ochraně před přepětím se používají svodiče přepětí a tlumiče přepětí, které odvádějí přebytečnou energii do země. Kromě toho jsou ve vysokonapěťových sítích uzemněny nejen neutrály a kryty zařízení, ale také kovové konstrukce, podpěry elektrického vedení a další prvky umístěné v oblasti elektrického pole. Při navrhování zemnících soustav ve vysokonapěťových sítích jsou zohledňovány požadavky příslušných norem a předpisů, dále charakteristiky zeminy, její měrný odpor a další faktory ovlivňující účinnost uzemňovacího zařízení. Výběr konkrétního typu uzemnění a jeho parametrů je složitý inženýrský úkol, který vyžaduje vysoce kvalifikované odborníky a pečlivé výpočty.

Správné uzemnění je nedílnou součástí bezpečného a spolehlivého provozu různých elektrických instalací. Volba vhodného systému musí být zdůvodněna a přizpůsobena konkrétním provozním podmínkám. Je důležité, aby poskytoval spolehlivou ochranu před úrazem elektrickým proudem a poškozením zařízení. Nedodržení těchto důležitých pokynů může mít za následek vážné následky, včetně zranění a poškození majetku.

Odborná elektroinstalace a elektrolaboratoř. Kontaktujte nás Společnost TM Electro!