A diferenza entre a aterramento TT e TN

Nas sistemas eléctricas de enerxía, o aterramento (grounding) é unha medida crítica para asegurar a seguridade do equipo eléctrico e do persoal. Dependendo de como se conectan ao terreo o punto neutro da fonte de enerxía e as partes condutoras expostas (como as caixas metálicas) do equipo eléctrico, os sistemas de enerxía poden clasificarse en varios tipos. Os dous tipos máis comúns son os sistemas TN e TT. As diferenzas principais entre estes sistemas están no modo en que se aterra o punto neutro da fonte de enerxía e na conexión das partes condutoras expostas do equipo á terra.

1. Sistema TN

Definición: No sistema TN, o punto neutro da fonte de enerxía está directamente aterrado, e as partes condutoras expostas do equipo eléctrico están conectadas ao sistema de aterramento da fonte de enerxía a través dun conductor protector (línea PE). A "T" en TN indica o aterramento directo do punto neutro da fonte de enerxía, mentres que a "N" indica que as partes condutoras expostas do equipo están conectadas ao sistema de aterramento da fonte de enerxía a través dun conductor protector.

1.1 Sistema TN-C

Características: No sistema TN-C, o conductor neutro (línea N) e o conductor protector (línea PE) están combinados nun único conductor chamado PEN. A linha PEN serve tanto como camiño de retorno para as correntes de traballo como como terra protectora.

Ventajas:

• Estrutura simple e menor custo.

• Adecuado para sistemas de distribución pequenos ou aplicaciones de enerxía temporais.

Desvantaxes:

• Se a linha PEN se rompe, todo o equipo perde a súa protección de aterramento, supoñendo un risco de seguridade.

• Poden ocorrer fluctuacións de tensión debido ao uso compartido da línea PEN para correntes de traballo e correntes de aterramento, afectando o rendemento do equipo.

1.2 Sistema TN-S

Características: No sistema TN-S, o conductor neutro (línea N) e o conductor protector (línea PE) están completamente separados. A línea N só se usa para o camiño de retorno das correntes de traballo, mentres que a línea PE está dedicada á protección de aterramento.

Ventajas:

• Alta seguridade: Mesmo se a línea N se rompe, a línea PE permanece intacta, asegurando unha protección continua para o equipo.

• Mellor estabilidade de tensión: Como a línea N e a línea PE están separadas, non hai interferencia das correntes de traballo na línea PE.

• Adecuado para edificios industriais, comerciais e residenciais con sistemas de distribución de maior escala.

Desvantaxes:

Custo superior comparado co sistema TN-C debido á necesidade dunha línea PE adicional.

1.3 Sistema TN-C-S

Características: O sistema TN-C-S é un sistema híbrido onde parte do sistema usa unha configuración TN-C, e outra parte usa unha configuración TN-S. Xeralmente, o lado da fonte de enerxía usa un sistema TN-C, e no final do usuario, a línea PEN se divide en liñas N e PE separadas.

Ventajas:

• Menor custo comparado cun sistema TN-S completo, adecuado para sistemas de distribución de tamaño medio.

• No final do usuario, a separación das liñas N e PE mellora a seguridade.

Desvantaxes:

Se a línea PEN se rompe antes do punto de separación, aínda pode afectar a seguridade de todo o sistema.

2. Sistema TT

Definición: No sistema TT, o punto neutro da fonte de enerxía está directamente aterrado, e as partes condutoras expostas do equipo eléctrico están conectadas á terra a través de electrodos de aterramento independentes. As dúas "T" en TT indican o aterramento directo do punto neutro da fonte de enerxía e o aterramento independente das partes condutoras expostas do equipo.

2.1 Características

Aterramento da Fonte de Enerxía: O punto neutro da fonte de enerxía está directamente aterrado, establecendo un potencial de referencia.

Aterramento do Equipo: Cada peza de equipo eléctrico ten o seu propio electrodo de aterramento independente conectado directamente á terra, en vez de estar conectado ao sistema de aterramento da fonte de enerxía a través dun conductor protector.

Mecanismo de Protección: Cando un dispositivo experimenta unha corrente de fuga, a corrente fluye a través do electrodo de aterramento do dispositivo á terra, creando unha corrente de cortocircuito que activa o interruptor de circuito ou fusible para desconectar a enerxía, protexendo o equipo e o persoal.

2.2 Ventajas

• Alta Independencia: Cada dispositivo ten o seu propio aterramento independente, polo que se falla o aterramento dun dispositivo, o aterramento dos outros dispositivos permanece eficaz.

• Adecuado para Abastecimento de Enerxía Descentralizado: O sistema TT é particularmente adecuado para áreas rurais, granxas, edificios temporais e outros escenarios de abastecimento de enerxía descentralizado onde o equipo está amplamente distribuído e é difícil implementar unha rede de aterramento unificada.

• Boa Isolación de Fallos: Cando un dispositivo falla, os sistemas de aterramento dos outros dispositivos non se ven afectados, limitando a extensión do fallo.

2.3 Desvantaxes

• Requisitos Altos de Resistencia ao Aterramento: Para asegurar que os dispositivos de corrente residual (RCDs ou RCCBs) funcionen de maneira fiable, a resistencia ao aterramento de cada dispositivo debe ser moi baixa (xeralmente menos de 10Ω), o que aumenta a complexidade e o custo da instalación.

• Fluctuacións de Tensión: Como cada dispositivo ten un aterramento independente, se múltiples dispositivos experimentan correntes de fuga simultaneamente, o potencial de aterramento pode subir, afectando a operación de outros dispositivos.

• Requisitos Máis Altos para RCDs: O sistema TT xeralmente require dispositivos de corrente residual de alta sensibilidade (RCDs ou RCCBs) para asegurar a desconexión rápida da enerxía durante un evento de fuga.

3. Comparación entre Sistemas TN e TT

4. Escolle entre Sistemas TN e TT

A elección entre un sistema TN e un sistema TT depende da aplicación específica, os requisitos de seguridade, as condicións de instalación e as consideracións de custo:

• Sistema TN: Adecuado para sistemas de abastecimento de enerxía centralizados como redes urbanas, plantas industriais, edificios comerciais e áreas residenciais. En particular, o sistema TN-S é amplamente utilizado en edificios modernos debido á súa excelente seguridade e estabilidade de tensión.

• Sistema TT: Adecuado para sistemas de abastecimento de enerxía descentralizados como áreas rurais, granxas, edificios temporais e equipos móbeis. A característica de aterramento independente do sistema TT o torna ideal para escenarios onde é difícil implementar unha rede de aterramento unificada, pero require atención cuidadosa á resistencia ao aterramento e aos dispositivos de corrente residual.

Conclusión

Ambos os sistemas TN e TT teñen as súas vantaxes e desvantaxes. A elección do sistema de aterramento debe basarse na aplicación específica, nos requisitos de seguridade, nas condicións de instalación e nos factores de custo. Os sistemas TN son xeralmente preferidos para sistemas de abastecimento de enerxía centralizados, ofrecendo mellor seguridade e estabilidade de tensión, mentres que os sistemas TT son adecuados para sistemas de abastecimento de enerxía descentralizados, proporcionando forte independencia e isolación de fallos, pero requirindo estándares máis altos para a resistencia ao aterramento e a protección de corrente residual.