Разликата между заземяване TT и TN

В електрическите системи, заземяването (гръмнало заземяване) е критична мярка за осигуряване на безопасността на електрическото оборудване и персонала. В зависимост от начина, по който нейтралната точка на източника на енергията и изложени проводящи части (например метални обвивки) на електрическото оборудване са свързани със земята, електрическите системи могат да бъдат класифицирани в различни типове. Двата най-общи типа са TN системи и TT системи. Основните разлики между тези системи лежат в начина, по който нейтралната точка на източника на енергията е заземена, и как изложените проводящи части на оборудването са свързани със земята.

1. TN Система

Дефиниция: В TN система, нейтралната точка на източника на енергията е директно заземена, а изложените проводящи части на електрическото оборудване са свързани със заземяването на източника на енергията чрез защитен проводник (PE линия). „T“ в TN означава директното заземяване на нейтралната точка на източника на енергията, докато „N“ показва, че изложените проводящи части на оборудването са свързани със заземяването на източника на енергията чрез защитен проводник.

1.1 TN-C Система

Характеристики: В TN-C система, нейтралния проводник (N линия) и защитния проводник (PE линия) са комбинирани в един проводник, наречен PEN линия. PEN линията служи както като път за връщане на работещите токове, така и като защитно заземяване.

Преимущества:

• Проста структура и по-ниска цена.

• Подходяща за малки разпределителни системи или временни електроустановки.

Недостатъци:

• Ако PEN линията се прекъсне, всичко оборудване губи своето защитно заземяване, което представлява опасност за безопасността.

• Могат да се появят колебания на напрежението поради общото използване на PEN линията за работещите токове и заземяването, което влияе на функционирането на оборудването.

1.2 TN-S Система

Характеристики: В TN-S система, нейтралния проводник (N линия) и защитния проводник (PE линия) са напълно разделени. N линията се използва само за път за връщане на работещите токове, докато PE линията е предназначена за защитно заземяване.

Преимущества:

• Висока безопасност: Дори и N линията да се прекъсне, PE линията остава непокътната, осигурявайки непрекъснато защитно заземяване за оборудването.

• По-добро стабилно напрежение: Тъй като N линията и PE линията са разделени, няма въздействие от работещите токове върху PE линията.

• Подходяща за индустриални, търговски и жилищни сгради с по-големи разпределителни системи.

Недостатъци:

По-висока цена в сравнение с TN-C системите, поради необходимостта от допълнителна PE линия.

1.3 TN-C-S Система

Характеристики: TN-C-S системата е хибридна система, в която част от системата използва конфигурация TN-C, а друга част използва конфигурация TN-S. Обикновено, страната на източника на енергията използва TN-C система, а на потребителската страна, PEN линията се разделя на отделни N и PE линии.

Преимущества:

• По-ниска цена в сравнение с пълна TN-S система, подходяща за средни разпределителни системи.

• На потребителската страна, разделението на N и PE линии подобрява безопасността.

Недостатъци:

Ако PEN линията се прекъсне преди точката на разделение, това все още може да повлияе на безопасността на цялата система.

2. TT Система

Дефиниция: В TT система, нейтралната точка на източника на енергията е директно заземена, а изложените проводящи части на електрическото оборудване са свързани със земята чрез независими заземлящи електроди. Двете „T“ в TT означават директното заземяване на нейтралната точка на източника на енергията и независимото заземяване на изложените проводящи части на оборудването.

2.1 Характеристики

Заземяване на източника на енергията: Нейтралната точка на източника на енергията е директно заземена, установявайки референтен потенциал.

Заземяване на оборудването: Всяко електрическо устройство има свой собствен независим заземлящ електрод, свързан директно със земята, вместо да бъде свързан със заземяването на източника на енергията чрез защитен проводник.

Механизъм за защита: Когато устройството изпитва утечка на ток, токът протича през заземлящия електрод на устройството в земята, създавайки краткосрочен ток, който активира автоматичния прерязвател или предпазен контакт, за да прекъсне електропитанието, защитавайки устройството и персонала.

2.2 Преимущества

• Висока независимост: Всяко устройство има свое собствено независимо заземяване, така че ако заземяването на едно устройство се провали, заземяването на другите устройства остава ефективно.

• Подходяща за децентрализирано електропитание: TT системата е особено подходяща за села, ферми, временни сгради и други сценарии с децентрализирано електропитание, където оборудването е широко разпространено и е трудно да се реализира единно заземяване.

• Добра изолация на дефектите: Когато едно устройство се провали, заземяването на другите устройства не се засяга, ограничавайки обхвата на дефекта.

2.3 Недостатъци

• Високи изисквания за съпротивление на заземяването: За да се гарантира надеждната работа на резидуалните устройства за контрол на тока (RCDs или RCCBs), съпротивлението на заземяването на всяко устройство трябва да е много ниско (обикновено по-малко от 10Ω), което увеличава сложността и цената на монтажа.

• Колебания на напрежението: Тъй като всяко устройство има независимо заземяване, ако няколко устройства изпитват утечки на ток едновременно, потенциалът на заземяването може да се увеличи, влияейки на работата на другите устройства.

• Повишени изисквания за RCDs: TT системата обикновено изисква високочувствителни резидуални устройства за контрол на тока (RCDs или RCCBs), за да се гарантира бързо прекъсване на електропитанието при утечка.

3. Сравнение между TN и TT системи

4. Избор между TN и TT системи

Изборът между TN система и TT система зависи от конкретното приложение, изискванията за безопасност, условията за монтаж и фактори, свързани с цената:

• TN Система: Подходяща за централизирани електропитателни системи, такива като градски мрежи, промишлени заводи, търговски и жилищни сгради. По-специално, TN-S системата е широко използвана в модерните сгради поради отличната й безопасност и стабилност на напрежението.

• TT Система: Подходяща за децентрализирани електропитателни системи, такива като села, ферми, временни сгради и мобильни устройства. Независимото заземяване на TT системата я прави идеална за сценарии, където единната заземяваща мрежа е трудна за реализиране, но изисква внимателно внимание към съпротивлението на заземяването и резидуалните устройства за контрол на тока.

Заключение

И TN, и TT системите имат свои преимущества и недостатъци. Изборът на система за заземяване трябва да се основава на конкретното приложение, изискванията за безопасност, условията за монтаж и фактори, свързани с цената. TN системите обикновено се предпочитат за централизирани електропитателни системи, предлагайки по-добра безопасност и стабилност на напрежението, докато TT системите са подходящи за децентрализирани електропитателни системи, предоставяйки силна независимост и изолация на дефектите, но изискват по-високи стандарти за съпротивлението на заземяването и защита срещу резидуален ток.