Ang pagkakaiba sa pagitan ng TT at TN grounding

Sa mga sistema ng elektrikal na lakas, ang pag-earthing (grounding) ay isang mahalagang hakbang para matiyak ang kaligtasan ng mga aparato ng kuryente at ng personal. Batay sa kung paano konektado ang neutral point ng pinagmulan ng lakas at ang mga nakalantad na conductive bahagi (tulad ng metal enclosure) ng mga aparato ng kuryente sa lupa, maaaring ikategorya ang mga sistema ng lakas sa iba't ibang uri. Ang dalawang pinakakaraniwang uri ay ang TN systems at TT systems. Ang pangunahing pagkakaiba ng mga sistemang ito ay nasa paraan kung paano inilalarawan ang neutral point ng pinagmulan ng lakas at kung paano konektado ang mga nakalantad na conductive bahagi ng mga aparato sa lupa.

1. TN System

Pangkat: Sa isang TN system, ang neutral point ng pinagmulan ng lakas ay direktang inilalarawan, at ang mga nakalantad na conductive bahagi ng mga aparato ng kuryente ay konektado sa grounding system ng pinagmulan ng lakas gamit ang protective conductor (PE line). Ang "T" sa TN tumutukoy sa direktang grounding ng neutral point ng pinagmulan ng lakas, samantalang ang "N" naman ay nagpapahiwatig na ang mga nakalantad na conductive bahagi ng mga aparato ay konektado sa grounding system ng pinagmulan ng lakas gamit ang protective conductor.

1.1 TN-C System

Karakteristik: Sa isang TN-C system, ang neutral conductor (N line) at ang protective conductor (PE line) ay pinagsama sa isang conductor na tinatawag na PEN line. Ang PEN line ay ginagamit bilang return path para sa mga working currents at bilang protective earth.

Mga Advantages:

• Simpleng istraktura at mas mababang gastos.

• Sakto para sa maliliit na mga sistema ng distribution o pansamantalang aplikasyon ng lakas.

Mga Disadvantages:

• Kung ang PEN line ay sumira, lahat ng mga aparato ay mawawalan ng proteksyon mula sa grounding, na nagpapahamak sa kaligtasan.

• Maaaring mangyari ang mga fluctuation ng voltage dahil sa shared use ng PEN line para sa mga working currents at grounding currents, na nakakaapekto sa performance ng mga aparato.

1.2 TN-S System

Karakteristik: Sa isang TN-S system, ang neutral conductor (N line) at ang protective conductor (PE line) ay ganap na hiwalay. Ang N line ay ginagamit lamang bilang return path para sa mga working currents, samantalang ang PE line ay dedikado para sa grounding protection.

Mga Advantages:

• Matataas na kaligtasan: Kahit ang N line ay sumira, ang PE line ay nananatiling buo, na nagbibigay ng patuloy na proteksyon para sa mga aparato.

• Mas magandang estabilidad ng voltage: Dahil ang N line at PE line ay hiwalay, walang interference mula sa mga working currents sa PE line.

• Sakto para sa industriyal, komersyal, at residential na gusali na may mas malaking sistema ng distribution.

Mga Disadvantages:

Mas mataas na gastos kumpara sa TN-C systems dahil sa pangangailangan ng karagdagang PE line.

1.3 TN-C-S System

Karakteristik: Ang isang TN-C-S system ay isang hybrid system kung saan bahagi ng sistema ay gumagamit ng TN-C configuration, at isa pang bahagi ay gumagamit ng TN-S configuration. Karaniwan, ang power source side ay gumagamit ng TN-C system, at sa user end, ang PEN line ay nahahati sa hiwalay na N at PE lines.

Mga Advantages:

• Mas mababang gastos kumpara sa full TN-S system, sakto para sa medium-sized na mga sistema ng distribution.

• Sa user end, ang paghihiwalay ng N at PE lines ay nagpapataas ng kaligtasan.

Mga Disadvantages:

Kung ang PEN line ay sumira bago ang punto ng paghihiwalay, maaari itong maapektuhan ang kaligtasan ng buong sistema.

2. TT System

Pangkat: Sa isang TT system, ang neutral point ng pinagmulan ng lakas ay direktang inilalarawan, at ang mga nakalantad na conductive bahagi ng mga aparato ng kuryente ay konektado sa lupa gamit ang independent na grounding electrodes. Ang dalawang "T" sa TT tumutukoy sa direktang grounding ng neutral point ng pinagmulan ng lakas at sa independent na grounding ng mga nakalantad na conductive bahagi ng mga aparato.

2.1 Karakteristik

Power Source Grounding: Ang neutral point ng pinagmulan ng lakas ay direktang inilalarawan, na nagtatatag ng reference potential.

Equipment Grounding: Bawat aparato ng kuryente ay may sarili nitong independent na grounding electrode na konektado direkta sa lupa, hindi konektado sa grounding system ng pinagmulan ng lakas gamit ang protective conductor.

Protection Mechanism: Kapag ang isang device ay may leakage current, ang current ay lumilipad pabalik sa lupa gamit ang grounding electrode ng device, na naglilikha ng short-circuit current na nag-trigger ng circuit breaker o fuse upang makatanggal ng lakas, na nagprotekta sa mga aparato at personal.

2.2 Mga Advantages

• Matataas na Independencia: Bawat device ay may sarili nitong independent na grounding, kaya kung ang grounding ng isang device ay sumira, ang grounding ng ibang devices ay nananatiling epektibo.

• Sakto para sa Decentralized Power Supply: Ang TT system ay partikular na sakto para sa rural areas, farms, temporary buildings, at iba pang decentralized power supply scenarios kung saan malayo ang mga aparato at mahirap ipatupad ang isang unified na grounding network.

• Magandang Fault Isolation: Kapag ang isang device ay sumira, ang grounding systems ng ibang devices ay hindi naapektuhan, na naglimita ng scope ng fault.

2.3 Mga Disadvantages

• Mataas na Requirements sa Ground Resistance: Upang matiyak na ang residual current devices (RCDs o RCCBs) ay gumagana nang maayos, ang grounding resistance ng bawat device ay dapat napakababa (karaniwang mas mababa sa 10Ω), na nagdudulot ng mas komplikadong installation at mas mataas na gastos.

• Fluctuations ng Voltage: Dahil bawat device ay may independent na grounding, kung maraming devices ang may leakage currents nang parehong oras, maaaring tumaas ang grounding potential, na nakakaapekto sa operasyon ng ibang devices.

• Mas Mataas na Requirements para sa RCDs: Ang TT system karaniwang nangangailangan ng high-sensitivity residual current devices (RCDs o RCCBs) upang matiyak ang mabilis na pag-disconnect ng lakas kapag may leakage event.

3. Pagpaparangal sa Pagitan ng TN at TT Systems

4. Paggamit ng TN at TT Systems

Ang pagpipili sa pagitan ng TN system at TT system ay depende sa tiyak na application, safety requirements, installation conditions, at cost considerations:

• TN System: Sakto para sa centralized power supply systems tulad ng urban grids, industrial plants, commercial buildings, at residential areas. Partikular na ang TN-S system, na malawak na ginagamit sa modernong buildings dahil sa kanyang excellent na kaligtasan at voltage stability.

• TT System: Sakto para sa decentralized power supply systems tulad ng rural areas, farms, temporary buildings, at mobile equipment. Ang independent na grounding feature ng TT system ay nagbibigay dito ng ideyal na pangangailangan para sa mga scenario kung saan mahirap ipatupad ang isang unified na grounding network, ngunit nangangailangan ito ng maingat na pag-aandar sa ground resistance at residual current devices.

Conclusion

Ang parehong TN at TT systems ay may kanilang mga advantages at disadvantages. Ang pagpipili ng earthing system ay dapat batay sa tiyak na application, safety requirements, installation conditions, at cost factors. Ang TN systems ay karaniwang pinili para sa centralized power supply systems, na nagbibigay ng mas magandang kaligtasan at voltage stability, habang ang TT systems naman ay sakto para sa decentralized power supply systems, na nagbibigay ng malakas na independencia at fault isolation ngunit nangangailangan ng mas mataas na pamantayan para sa ground resistance at residual current protection.