Forskellen mellem TT- og TN-jordning

I elektriske strømsystemer er jordforbindelse (grounding) en kritisk foranstaltning til at sikre sikkerheden af elektrisk udstyr og personale. Afhængigt af, hvordan den neutrale punkt af strømkilden og de udsatte ledende dele (som metalbeholder) af elektrisk udstyr er forbundet til jorden, kan strømsystemer inddeles i forskellige typer. De to mest almindelige typer er TN-systemer og TT-systemer. De primære forskelle mellem disse systemer ligger i, hvordan den neutrale punkt af strømkilden er jordet, og hvordan de udsatte ledende dele af udstyret er forbundet til jorden.

1. TN System

Definition: I et TN-system er den neutrale punkt af strømkilden direkte jordet, og de udsatte ledende dele af elektrisk udstyr er forbundet til strømkildens jordesystem via en beskyttelseskonditor (PE-ledning). "T" i TN står for det direkte jordede neutrale punkt af strømkilden, mens "N" angiver, at de udsatte ledende dele af udstyret er forbundet til strømkildens jordesystem gennem en beskyttelseskonditor.

1.1 TN-C System

Karakteristika: I et TN-C-system er den neutrale konditor (N-ledning) og beskyttelseskonditoren (PE-ledning) kombineret til en enkelt konditor kaldet PEN-ledning. PEN-ledningen fungerer både som returvej for arbejdende strømme og som beskyttelsesjorde.

Fordele:

• Enkel struktur og lavere omkostninger.

• Egnede til små distributionsystemer eller midlertidig strømforsyning.

Ulemper:

• Hvis PEN-ledningen brister, mister alt udstyr sin jordbeskyttelse, hvilket indebærer en sikkerhedshazard.

• Spændingsfluktuationer kan opstå på grund af den fælles anvendelse af PEN-ledningen til både arbejdende strømme og jordestrømme, hvilket påvirker udstyrets ydeevne.

1.2 TN-S System

Karakteristika: I et TN-S-system er den neutrale konditor (N-ledning) og beskyttelseskonditoren (PE-ledning) helt separate. N-ledningen bruges kun som returvej for arbejdende strømme, mens PE-ledningen er dedikeret til jordbeskyttelse.

Fordele:

• Høj sikkerhed: Selv hvis N-ledningen brister, forbliver PE-ledningen intakt, hvilket sikrer konstant beskyttelse af udstyret.

• Bedre spændingsstabilitet: Da N-ledningen og PE-ledningen er adskilt, er der ingen forstyrrelse fra arbejdende strømme på PE-ledningen.

• Egnede til industrielle, kommercielle og boligsamfund med større skala distributionsystemer.

Ulemper:

Højere omkostninger sammenlignet med TN-C-systemer pga. behovet for en ekstra PE-ledning.

1.3 TN-C-S System

Karakteristika: Et TN-C-S-system er et hybridsystem, hvor en del af systemet bruger en TN-C-konfiguration, og en anden del bruger en TN-S-konfiguration. Typisk bruger strømkilden-siden et TN-C-system, og ved slutbrugeren splittes PEN-ledningen i separate N- og PE-ledninger.

Fordele:

• Lavere omkostninger sammenlignet med et fuldt TN-S-system, egnede til medium store distributionsystemer.

• Ved slutbrugeren øger separationen af N- og PE-ledninger sikkerheden.

Ulemper:

Hvis PEN-ledningen brister før separationspunktet, kan det stadig påvirke sikkerheden af hele systemet.

2. TT System

Definition: I et TT-system er den neutrale punkt af strømkilden direkte jordet, og de udsatte ledende dele af elektrisk udstyr er forbundet til jorden gennem uafhængige jordedele. De to "T" i TT står for det direkte jordede neutrale punkt af strømkilden og den uafhængige jordning af udstyrets udsatte ledende dele.

2.1 Karakteristika

Strømkilde Jording: Den neutrale punkt af strømkilden er direkte jordet, hvilket etablerer en referencepotentiel.

Udstyr Jording: Hvert stykke elektrisk udstyr har sin egen uafhængige jordele forbundet direkte til jorden, i stedet for at være forbundet til strømkildens jordesystem gennem en beskyttelseskonditor.

Beskyttelsesmekanisme: Når et enhed oplever en lækkagestrøm, flyder strømmen gennem enhedens jordele ind i jorden, hvilket skaber en kortslutningsstrøm, der aktiverer kredsløbsbryderen eller sikringen for at afbryde strømmen, og dermed beskytte udstyret og personale.

2.2 Fordele

• Høj Uafhængighed: Hver enhed har sin egen uafhængige jordning, så hvis en enheds jordning mislykkes, forbliver jordningen af andre enheder effektiv.

• Egnede til Decentraliseret Strømforsyning: TT-systemet er særligt egnet til landlige områder, landbrug, midlertidige bygninger og andre decentraliserede strømforsynings-scenarier, hvor udstyr er vidt udbredt, og det er svært at implementere et enkelt jordesystem.

• God Fejlisolering: Når en enhed fejler, påvirkes ikke jordningssystemerne af andre enheder, hvilket begrænser fejlområdet.

2.3 Ulemper

• Høje Krav til Jordmodstand: For at sikre, at reststrøm-enheder (RCDs eller RCCBs) fungerer pålideligt, skal jordmodstanden for hver enhed være meget lav (typisk mindre end 10Ω), hvilket øger installationskompleksiteten og -omkostningerne.

• Spændingsfluktuationer: Da hver enhed har en uafhængig jordning, kan jordpotentialet stige, hvis flere enheder oplever lækkagestrømme samtidigt, hvilket påvirker funktionen af andre enheder.

• Højere Krav til RCDs: TT-systemet kræver typisk højfølsomme reststrøm-enheder (RCDs eller RCCBs) for at sikre hurtig afbrydelse af strøm under en lækkagehændelse.

3. Sammenligning mellem TN- og TT-systemer

4. Valg mellem TN- og TT-systemer

Valget mellem et TN-system og et TT-system afhænger af den specifikke anvendelse, sikkerhedsbehov, installationsbetingelser og omkostningsovervejelser:

• TN System: Egnede til centraliserede strømforsynings-systemer som bygrids, industrivirksomheder, kommersielle bygninger og boligområder. TN-S-systemet, især, er bredt anvendt i moderne bygninger pga. dets fremragende sikkerhed og spændingsstabilitet.

• TT System: Egnede til decentraliserede strømforsynings-systemer som landlige områder, landbrug, midlertidige bygninger og mobile enheder. Den uafhængige jordning i TT-systemet gør det ideelt for scenarier, hvor et enkelt jordesystem er svært at implementere, men det kræver nøje overvejelse af jordmodstand og reststrøm-enheder.

Konklusion

Både TN- og TT-systemer har deres fordele og ulemper. Valget af jordforbindelsessystem bør baseres på den specifikke anvendelse, sikkerhedsbehov, installationsbetingelser og omkostningsfaktorer. TN-systemer er generelt foretrukket for centraliserede strømforsynings-systemer, da de tilbyder bedre sikkerhed og spændingsstabilitet, mens TT-systemer er egnede for decentraliserede strømforsynings-systemer, der giver stærk uafhængighed og fejlisolering, men kræver højere standarder for jordmodstand og reststrøm-beskyttelse.