הבדל בין חיבור אדמת TT לחיבור אדמת TN

במערכות חשמל, הארקה היא מדד קריטי להבטיח את הבטיחות של ציוד חשמלי וצוות. בהתאם לאופן שבו נקודה נייטרלית של מקור החשמל והחלקים המוליכים חשופים (כגון מכלים מתכותיים) של הציוד החשמלי מחוברים לארץ, ניתן לסווג מערכות חשמל למגוון סוגים. שני הסוגים הנפוצים ביותר הם מערכות TN ו-TT. ההבדלים העיקריים בין המערכות הללו נמצאים באופן שבו נקודה נייטרלית של מקור החשמל מחוברת לארץ ואופן החיבור של החלקים המוליכים חשופים של הציוד לאדמה.

1. מערכת TN

הגדרה: במערכת TN, נקודה נייטרלית של מקור החשמל מחוברת ישירות לארץ, והחלקים המוליכים חשופים של הציוד החשמלי מחוברים למערכת הארקה של מקור החשמל דרך מוליך הגנה (קו PE). האות "T" ב-TN מייצגת את הארקת הנקודה הנייטרלית של מקור החשמל באופן ישיר, בעוד שהאות "N" מצביעה על כך שהחלקים המוליכים חשופים של הציוד מחוברים למערכת הארקה של מקור החשמל דרך מוליך הגנה.

1.1 מערכת TN-C

מאפיינים: במערכת TN-C, מוליך הנקודה הנייטרלית (קו N) ומוליך ההגנה (קו PE) ממוזגים לקו אחד שנקרא קו PEN. הקו PEN משמש הן כמסלול החזר עבור זרמים פעילים והן כהארכה מגנתית.

יתרונות:

• מבנה פשוט ומחיר נמוך יותר.

• מתאים למערכות הפצה קטנות או לשימוש זמני בחשמל.

חסרונות:

• אם הקו PEN מתנתק, כל הציוד מאבד את ההגנה שלו מהארקה, מה שמהווה סיכון בטיחותי.

• могут возникнуть колебания напряжения из-за использования одного и того же провода PEN для рабочих токов и токов заземления, что влияет на работу оборудования.

1.2 מערכת TN-S

מאפיינים: במערכת TN-S, מוליך הנקודה הנייטרלית (קו N) ומוליך ההגנה (קו PE) מופרדים לחלוטין. הקו N משמש רק כמסלול החזר עבור זרמים פעילים, בעוד הקו PE מיועד רק להגנה מהארקה.

יתרונות:

• בטיחות גבוהה: גם אם הקו N מתנתק, הקו PE נשאר בשלמותו, מה שמבטיח הגנה מתמשכת לציוד.

• יציבות נתח טובה יותר: מכיוון שהקו N והקו PE מופרדים, אין התערבות של זרמים פעילים בקו PE.

• מתאים לבניינים תעשייתיים, מסחריים ודיוריים עם מערכות הפצה גדולות יותר.

חסרונות:

מחיר גבוה יותר בהשוואה למערכת TN-C עקב הצורך בקו PE נוסף.

1.3 מערכת TN-C-S

מאפיינים: מערכת TN-C-S היא מערכת היברידית שבה חלק מהמערכת משתמש ב yapılandırma TN-C, וחלק אחר משתמש ב Yapılandırma TN-S. בדרך כלל, הצד של מקור החשמל משתמש במערכת TN-C, ובצד המשתמש הקו PEN מתפצל לקווים נפרדים של N ו-PE.

יתרונות:

• מחיר נמוך יותר בהשוואה למערכת TN-S מלאה, המתאימה למערכות הפצה בינוניות.

• בצד המשתמש, הפרדת הקווים N ו-PE משפרת את הבטיחות.

חסרונות:

אם הקו PEN מתנתק לפני נקודת ההפרדה, זה עדיין יכול להשפיע על הבטיחות של כל המערכת.

2. מערכת TT

הגדרה: במערכת TT, נקודה נייטרלית של מקור החשמל מחוברת ישירות לארץ, והחלקים המוליכים חשופים של הציוד החשמלי מחוברים לאדמה דרך אלקטרודות ארקה עצמאיות. שני האותיות "T" ב-TT מייצגות את הארקת הנקודה הנייטרלית של מקור החשמל באופן ישיר ואת הארקת העצמאית של החלקים המוליכים חשופים של הציוד.

2.1 מאפיינים

הארקת מקור החשמל: נקודה נייטרלית של מקור החשמל מחוברת ישירות לארץ, מה שמקבל פוטנציאל ייחוס.

הארקת הציוד: כל רכיב חשמלי כולל אלקטרודה עצמאית של הארקה המחוברת ישירות לאדמה, ולא באמצעות מוליך הגנה למערכת הארקה של מקור החשמל.

กลไกป้องกัน: כאשרอุปกรณ์มีกระแสรั่วไหล กระแสจะไหลผ่านอิเล็กโทรดการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ลงสู่พื้นโลก สร้างกระแสลัดวงจรที่ทำให้เบรกเกอร์หรือฟิวส์ตัดไฟ ปกป้องอุปกรณ์และบุคลากร

2.2 יתרונות

• עצמאות גבוהה: לכל רכיב יש ארקה עצמאית, כך שאם ארקה של רכיב אחד נכשלת, הארקה של רכיבים אחרים נשארת תקפה.

• מתאימה לספק חשמל מבוזר: מערכת TT מתאימה במיוחד לאזורים כפריים, חוות, בניינים זמניים ועוד סצנריות שבהן הציוד מפוזר באופן רחב וקשה ליישם רשת ארקה מאוחדת.

• הפרדת תקלה טובה: כאשר רכיב אחד נכשל, מערכות הארקה של רכיבים אחרים אינן מושפעות, מה שמגביל את טווח התקלה.

2.3 חסרונות

• דרישה גבוהה להתנגדות הארקה: כדי להבטיח שהמכשירים המזהים זרמים שאריים (RCDs או RCCBs) יעבדו באופן надійний, опір заземлення кожного пристрою повинен бути дуже низьким (зазвичай менше 10Ω), що збільшує складність і вартість встановлення.

• Fluctuations in voltage: Since each device has independent grounding, if multiple devices experience leakage currents simultaneously, the grounding potential may rise, affecting the operation of other devices.

• דרישות גבוהות ל-RCDs: מערכת TT דורשת בדרך כלל מכשירים זיהוי זרמים שאריים (RCDs או RCCBs) בעלת רגישות גבוהה כדי להבטיח ניתוק מהיר של החשמל במקרה של זרם שאר.

3. השוואה בין מערכות TN ו-TT

4. בחירה בין מערכות TN ו-TT

הבחירה בין מערכת TN לבין מערכת TT תלויה בשימוש הספציפי, דרישות בטיחות, תנאי התקנה וاعتبارات تكلفة:

• מערכת TN: מתאימה למערכות אספקת חשמל מרכזיות כגון רשתות עירוניות, מפעלים תעשייתיים, בניינים מסחריים ושטחים דיוריים. במיוחד, מערכת TN-S נפוצה מאוד בבניינים מודרניים בשל הבטיחות והיציבות הנתחית המצוינות שלה.

• מערכת TT: מתאימה למערכות אספקת חשמל מבוזרות כגון אזורים כפריים, חוות, בניינים זמניים וציוד נייד. תכונת הארקה העצמאית של מערכת TT מקנה לה יתרונות בסצנריות שבהן קשה ליישם רשת ארקה מאוחדת, אך היא דורשת תשומת לב מיוחדת להתנגדות הארקה ומכשירי זיהוי זרמים שאריים.

סיכום

הן מערכות TN והן מערכות TT יש להן יתרונות וחסרונות. בחירת מערכת הארקה צריכה להיות מבוססת על השימוש הספציפי, דרישות הבטיחות, תנאי התקנה ועלויות. מערכות TN מועדף עליהן באופן כללי למערכות אספקת חשמל מרכזיות, המציעות בטיחות טובה יותר ויציבות נתח, בעוד מערכות TT מתאימות למערכות אספקת חשמל מבוזרות, המספקות עצמאות חזקה והפרדת תקלות אך דורשות תקני התנגדות הארקה גבוהים יותר והגנה מרבית מזרמים שאריים.