TT और TN ग्राउंडिंग के बीच का अंतर

विद्युत शक्ति प्रणालियों में, ग्राउंडिंग (पृथ्वी से जोड़ना) विद्युत उपकरणों और कर्मचारियों की सुरक्षा सुनिश्चित करने का एक महत्वपूर्ण उपाय है। शक्ति स्रोत के न्यूट्रल बिंदु और विद्युत उपकरणों (जैसे धातु के केस) के प्रकट चालक भागों को पृथ्वी से कैसे जोड़ा जाता है, इस पर निर्भर करते हुए विद्युत प्रणालियों को विभिन्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है। दो सबसे सामान्य प्रकार TN प्रणालियाँ और TT प्रणालियाँ हैं। इन प्रणालियों के बीच प्रमुख अंतर यह है कि शक्ति स्रोत के न्यूट्रल बिंदु को कैसे ग्राउंड किया जाता है और उपकरणों के प्रकट चालक भागों को पृथ्वी से कैसे जोड़ा जाता है।

1. TN प्रणाली

परिभाषा: TN प्रणाली में, शक्ति स्रोत के न्यूट्रल बिंदु को प्रत्यक्ष रूप से ग्राउंड किया जाता है, और विद्युत उपकरणों के प्रकट चालक भागों को शक्ति स्रोत की ग्राउंडिंग प्रणाली से संरक्षण चालक (PE लाइन) के माध्यम से जोड़ा जाता है। TN में "T" शक्ति स्रोत के न्यूट्रल बिंदु के प्रत्यक्ष ग्राउंडिंग को दर्शाता है, जबकि "N" इंगित करता है कि उपकरणों के प्रकट चालक भागों को शक्ति स्रोत की ग्राउंडिंग प्रणाली से संरक्षण चालक के माध्यम से जोड़ा जाता है।

1.1 TN-C प्रणाली

विशेषताएँ: TN-C प्रणाली में, न्यूट्रल चालक (N लाइन) और संरक्षण चालक (PE लाइन) को एक साथ एक चालक, PEN लाइन में जोड़ा जाता है। PEN लाइन दोनों के लिए काम करता है, कार्य कर रही धाराओं के लिए वापसी मार्ग और संरक्षण पृथ्वी के लिए।

लाभ:

• सरल संरचना और कम लागत।

• छोटे वितरण प्रणालियों या अस्थायी शक्ति आवेदनों के लिए उपयुक्त।

हानिकारकताएँ:

• यदि PEN लाइन टूट जाती है, तो सभी उपकरण अपने ग्राउंडिंग संरक्षण से वंचित हो जाते हैं, जो सुरक्षा के लिए खतरा उत्पन्न करता है।

• PEN लाइन के काम कर रही धाराओं और ग्राउंडिंग धाराओं के लिए एक ही उपयोग के कारण वोल्टेज उतार-चढ़ाव हो सकता है, जो उपकरणों के प्रदर्शन पर प्रभाव डाल सकता है।

1.2 TN-S प्रणाली

विशेषताएँ: TN-S प्रणाली में, न्यूट्रल चालक (N लाइन) और संरक्षण चालक (PE लाइन) पूरी तरह से अलग होते हैं। N लाइन केवल कार्य कर रही धाराओं के लिए वापसी मार्ग के लिए प्रयोग की जाती है, जबकि PE लाइन ग्राउंडिंग संरक्षण के लिए विशेष रूप से उपयोग की जाती है।

लाभ:

• उच्च सुरक्षा: भले ही N लाइन टूट जाए, PE लाइन अपरिवर्तित रहती है, जिससे उपकरणों के लिए निरंतर संरक्षण बना रहता है।

• बेहतर वोल्टेज स्थिरता: N लाइन और PE लाइन को अलग करने से PE लाइन पर कार्य कर रही धाराओं का कोई प्रभाव नहीं होता।

• बड़े पैमाने के वितरण प्रणालियों के साथ औद्योगिक, व्यापारिक और आवासीय इमारतों के लिए उपयुक्त।

हानिकारकताएँ:

TN-C प्रणालियों की तुलना में अधिक लागत, क्योंकि एक अतिरिक्त PE लाइन की आवश्यकता होती है।

1.3 TN-C-S प्रणाली

विशेषताएँ: TN-C-S प्रणाली एक मिश्रित प्रणाली है, जिसमें प्रणाली का एक भाग TN-C विन्यास का उपयोग करता है, और दूसरा भाग TN-S विन्यास का उपयोग करता है। आमतौर पर, शक्ति स्रोत की ओर TN-C प्रणाली का उपयोग किया जाता है, और उपयोगकर्ता की ओर, PEN लाइन को अलग N और PE लाइनों में विभाजित किया जाता है।

लाभ:

• पूर्ण TN-S प्रणाली की तुलना में कम लागत, मध्यम पैमाने के वितरण प्रणालियों के लिए उपयुक्त।

• उपयोगकर्ता की ओर, N और PE लाइनों को अलग करने से सुरक्षा में सुधार होता है।

हानिकारकताएँ:

यदि विभाजन बिंदु से पहले PEN लाइन टूट जाती है, तो यह पूरी प्रणाली की सुरक्षा को प्रभावित कर सकता है।

2. TT प्रणाली

परिभाषा: TT प्रणाली में, शक्ति स्रोत के न्यूट्रल बिंदु को प्रत्यक्ष रूप से ग्राउंड किया जाता है, और विद्युत उपकरणों के प्रकट चालक भागों को स्वतंत्र ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड्स के माध्यम से पृथ्वी से जोड़ा जाता है। TT में दो "T" शक्ति स्रोत के न्यूट्रल बिंदु के प्रत्यक्ष ग्राउंडिंग और उपकरणों के प्रकट चालक भागों के स्वतंत्र ग्राउंडिंग को दर्शाते हैं।

2.1 विशेषताएँ

शक्ति स्रोत की ग्राउंडिंग: शक्ति स्रोत के न्यूट्रल बिंदु को प्रत्यक्ष रूप से ग्राउंड किया जाता है, जिससे एक संदर्भ संभावना स्थापित होती है।

उपकरण की ग्राउंडिंग: प्रत्येक विद्युत उपकरण का अपना स्वतंत्र ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड होता है, जो पृथ्वी से प्रत्यक्ष रूप से जुड़ा होता है, इसके बजाय शक्ति स्रोत की ग्राउंडिंग प्रणाली से संरक्षण चालक के माध्यम से जुड़ा होता है।

संरक्षण तंत्र: जब किसी उपकरण में लीकेज धारा होती है, तो धारा उपकरण के ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड से पृथ्वी में प्रवाहित होती है, जिससे एक शॉर्ट सर्किट धारा उत्पन्न होती है, जो सर्किट ब्रेकर या फ्यूज को शक्ति को विघटित करने के लिए ट्रिगर करती है, जिससे उपकरण और कर्मचारियों की सुरक्षा होती है।

2.2 लाभ

• उच्च स्वतंत्रता: प्रत्येक उपकरण का अपना स्वतंत्र ग्राउंडिंग होता है, इसलिए यदि किसी एक उपकरण की ग्राउंडिंग विफल होती है, तो अन्य उपकरणों की ग्राउंडिंग प्रभावी रहती है।

• वितरित शक्ति आपूर्ति के लिए उपयुक्त: TT प्रणाली ग्रामीण क्षेत्रों, खेतों, अस्थायी इमारतों और अन्य वितरित शक्ति आपूर्ति की परिस्थितियों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है, जहाँ उपकरण व्यापक रूप से वितरित होते हैं और एकीकृत ग्राउंडिंग नेटवर्क को लागू करना कठिन होता है।

• अच्छी दोष अलगाव: जब किसी एक उपकरण में दोष होता है, तो अन्य उपकरणों की ग्राउंडिंग प्रणालियाँ प्रभावित नहीं होती हैं, जिससे दोष की गतिविधि सीमित रहती है।

2.3 हानिकारकताएँ

• उच्च ग्राउंड रिजिस्टेंस की आवश्यकता: अवशिष्ट धारा उपकरण (RCDs या RCCBs) के विश्वसनीय ऑपरेशन को सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक उपकरण की ग्राउंडिंग रिजिस्टेंस बहुत कम (आमतौर पर 10Ω से कम) होनी चाहिए, जो इंस्टॉलेशन की जटिलता और लागत को बढ़ाती है।

• वोल्टेज उतार-चढ़ाव: प्रत्येक उपकरण के स्वतंत्र ग्राउंडिंग के कारण, यदि एक साथ एक से अधिक उपकरणों में लीकेज धारा होती है, तो ग्राउंडिंग वोल्टेज बढ़ सकती है, जो अन्य उपकरणों के संचालन पर प्रभाव डाल सकती है।

• RCDs के लिए उच्च आवश्यकताएँ: TT प्रणाली में आमतौर पर लीकेज घटना के दौरान शक्ति को तेजी से विघटित करने के लिए उच्च संवेदनशील अवशिष्ट धारा उपकरण (RCDs या RCCBs) की आवश्यकता होती है।

3. TN और TT प्रणालियों की तुलना

4. TN और TT प्रणालियों के बीच चयन

TN प्रणाली और TT प्रणाली के बीच चयन विशिष्ट आवेदन, सुरक्षा आवश्यकताओं, इंस्टॉलेशन की स्थिति और लागत के परिवर्तन पर निर्भर करता है:

• TN प्रणाली: शहरी ग्रिड, औद्योगिक इकाइयाँ, व्यापारिक इमारतें और आवासीय क्षेत्र जैसी केंद्रीकृत शक्ति आपूर्ति प्रणालियों के लिए उपयुक्त। विशेष रूप से, TN-S प्रणाली आधुनिक इमारतों में अच्छी सुरक्षा और वोल्टेज स्थिरता के कारण व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

• TT प्रणाली: ग्रामीण क्षेत्र, खेत, अस्थायी इमारतें और चलने वाली उपकरण जैसी वितरित शक्ति आपूर्ति प्रणालियों के लिए उपयुक्त। TT प्रणाली की स्वतंत्र ग्राउंडिंग विशेषता इसे ऐसी स्थितियों के लिए आदर्श बनाती है जहाँ एकीकृत ग्राउंडिंग नेटवर्क को लागू करना कठिन होता है, लेकिन यह ग्राउंडिंग रिजिस्टेंस और अवशिष्ट धारा उपकरणों पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष

TN और TT दोनों प्रणालियों में अपने-अपने लाभ और हानिकारकताएँ हैं। ग्राउंडिंग प्रणाली का चयन विशिष्ट आवेदन, सुरक्षा आवश्यकताओं, इंस्टॉलेशन की स्थिति और लागत के तत्वों पर आधारित होना चाहिए। TN प्रणालियाँ सामान्यतः केंद्रीकृत शक्ति आपूर्ति प्रणालियों के लिए पसंद की जाती हैं, जो बेहतर सुरक्षा और वोल्टेज स्थिरता प्रदान करती हैं, जबकि TT प्रणालियाँ वितरित शक्ति आपूर्ति प्रणालियों के लिए उपयुक्त हैं, जो मजबूत स्वतंत्रता और दोष अलगाव प्रदान करती हैं, लेकिन ग्राउंडिंग रिजिस्टेंस और अवशिष्ट धारा संरक्षण के लिए उच्च मानकों की आवश्यकता होती है।