La diferència entre el terraament TT i TN

En els sistemes elèctrics de potència, la puesta a tierra (o aterra) és una mesura crítica per assegurar la seguretat dels equips elèctrics i del personal. Depenent de com estiguin connectats al terra el punt neutre de la font d'energia i les parts conductores exposites (com ara carcasses metàl·liques) dels equips elèctrics, es poden classificar els sistemes elèctrics en diversos tipus. Els dos tipus més comuns són els sistemes TN i TT. Les diferències principals entre aquests sistemes residin en com es poneu a tierra el punt neutre de la font d'energia i com es connecten les parts conductores exposites dels equips al terra.

1. Sistemes TN

Definició: En un sistema TN, el punt neutre de la font d'energia es connecta directament al terra, i les parts conductores exposites dels equips elèctrics es connecten al sistema de puesta a tierra de la font d'energia mitjançant un conductor de protecció (línia PE). La "T" en TN significa la puesta a tierra directa del punt neutre de la font d'energia, mentre que la "N" indica que les parts conductores exposites dels equips es connecten al sistema de puesta a tierra de la font d'energia mitjançant un conductor de protecció.

1.1 Sistema TN-C

Característiques: En un sistema TN-C, el conductor neutre (línia N) i el conductor de protecció (línia PE) es combinen en un sol conductor anomenat línia PEN. La línia PEN serveix tant com a camí de retorn per les corrents de treball com a aterratge protector.

Avantatges:

• Estructura simple i cost més baix.

• Adequat per a sistemes de distribució petits o aplicacions de potència temporals.

Inconvenients:

• Si la línia PEN es trenca, tots els equips perdrien la protecció d'aterratge, posant en risc la seguretat.

• Podrien produir-se fluctuacions de tensió degut a l'ús compartit de la línia PEN per les corrents de treball i d'aterratge, afectant el rendiment dels equips.

1.2 Sistema TN-S

Característiques: En un sistema TN-S, el conductor neutre (línia N) i el conductor de protecció (línia PE) estan completament separats. La línia N només s'utilitza com a camí de retorn per les corrents de treball, mentre que la línia PE està dedicada a la protecció d'aterratge.

Avantatges:

• Alta seguretat: Même si la línia N es trenca, la línia PE roman intacta, assegurant una protecció contínua dels equips.

• Millor estabilitat de tensió: Com que la línia N i la línia PE estan separades, no hi ha interferències de les corrents de treball en la línia PE.

• Adequat per a edificis industrials, comercials i residencials amb sistemes de distribució de major escala.

Inconvenients:

Cost superior als sistemes TN-C degut a la necessitat d'una línia PE addicional.

1.3 Sistema TN-C-S

Característiques: Un sistema TN-C-S és un sistema híbrid on part del sistema utilitza una configuració TN-C, i una altra part utilitza una configuració TN-S. Normalment, la banda de la font d'energia utilitza un sistema TN-C, i al final de l'usuari, la línia PEN es divideix en línies N i PE separades.

Avantatges:

• Cost inferior a un sistema TN-S complet, adequat per a sistemes de distribució de mitjana escala.

• Al final de l'usuari, la separació de les línies N i PE millora la seguretat.

Inconvenients:

Si la línia PEN es trenca abans del punt de separació, encara podria afectar la seguretat de tot el sistema.

2. Sistema TT

Definició: En un sistema TT, el punt neutre de la font d'energia es connecta directament al terra, i les parts conductores exposites dels equips elèctrics es connecten a la terra mitjançant electrodos d'aterratge independents. Les dues "T"s en TT signifiquen la puesta a tierra directa del punt neutre de la font d'energia i l'aterratge independent de les parts conductores exposites dels equips.

2.1 Característiques

Puesta a tierra de la font d'energia: El punt neutre de la font d'energia es connecta directament al terra, establint un potencial de referència.

Puesta a tierra dels equips: Cada equip elèctric té el seu propi electrodo d'aterratge independent connectat directament a la terra, en comptes de connectar-se al sistema de puesta a tierra de la font d'energia mitjançant un conductor de protecció.

Mecanisme de protecció: Quan un dispositiu experimenta una corrent de fuga, la corrent flueix a través de l'electrodo d'aterratge del dispositiu cap a la terra, creant una corrent de curt-circuit que activa l'interruptor o fusible per desconectar la potència, protegint els equips i el personal.

2.2 Avantatges

• Alta independència: Cada dispositiu té el seu propi aterratge independent, de manera que si falla l'aterratge d'un dispositiu, l'aterratge dels altres dispositius roman efectiu.

• Adequat per a l'aprovitament descentralitzat d'energia: El sistema TT és particularment adequat per a àrees rurals, granjes, edificis temporals i altres escenaris d'aprovitament d'energia descentralitzat on els equips estan ampliament distribuïts i és difícil implementar una xarxa d'aterratge unificada.

• Bona isolació de falles: Quan un dispositiu falla, els sistemes d'aterratge dels altres dispositius no són afectats, limitant l'àmbit de la falla.

2.3 Inconvenients

• Requisits elevats de resistència al terra: Per assegurar que els dispositius de corrent residual (RCD o RCCB) funcionin de manera fiable, la resistència al terra de cada dispositiu ha de ser molt baixa (normalment menys de 10Ω), el que incrementa la complexitat i el cost de l'instal·lació.

• Fluctuacions de tensió: Com que cada dispositiu té un aterratge independent, si diversos dispositius experimenten corrents de fuga simultàniament, el potencial d'aterratge pot augmentar, afectant el funcionament d'altres dispositius.

• Requisits més elevats per a RCD: El sistema TT normalment requereix dispositius de corrent residual de alta sensibilitat (RCD o RCCB) per assegurar una desconnexió ràpida de la potència durant un event de fuga.

3. Comparació entre els sistemes TN i TT

4. Elecció entre els sistemes TN i TT

La elecció entre un sistema TN i un sistema TT depèn de l'aplicació específica, els requisits de seguretat, les condicions d'instal·lació i les consideracions de cost:

• Sistema TN: Adequat per a sistemes d'aprovitament d'energia centralitzats com ara xarxes urbanes, plantes industrials, edificis comercials i zones residencials. Especialment, el sistema TN-S és ampliament utilitzat en edificis moderns degut a la seva excel·lent seguretat i estabilitat de tensió.

• Sistema TT: Adequat per a sistemes d'aprovitament d'energia descentralitzats com ara àrees rurals, granjes, edificis temporals i equips mòbils. La característica d'aterratge independent del sistema TT el fa ideal per a escenaris on és difícil implementar una xarxa d'aterratge unificada, però requereix una atenció cuidadosa a la resistència al terra i als dispositius de corrent residual.

Conclusió

Tanto els sistemes TN com els TT tenen els seus avantatges i inconvenients. La elecció del sistema d'aterratge hauria de basar-se en l'aplicació específica, els requisits de seguretat, les condicions d'instal·lació i els factors de cost. Generalment, els sistemes TN són preferits per als sistemes d'aprovitament d'energia centralitzats, oferint millor seguretat i estabilitat de tensió, mentre que els sistemes TT són adequats per als sistemes d'aprovitament d'energia descentralitzats, proporcionant forta independència i aïllament de falles, però requerint estàndards més elevats per a la resistència al terra i la protecció contra corrents residuals.