Razlika između TT i TN zemljanja

U električnim sustavima snage, zemljanje (grounding) je ključna mjera za osiguravanje sigurnosti električnog opreme i osoblja. Ovisno o tome kako je neutralni točka izvora snage i izloženi vodljivi dijelovi (poput metalnih oklopa) električne opreme povezani s tlu, sustavi snage mogu biti klasificirani u različite vrste. Dvije najčešće vrste su TN sustavi i TT sustavi. Glavne razlike između ovih sustava leže u tome kako je neutralni točka izvora snage zemljen i kako su izloženi vodljivi dijelovi opreme povezani s Zemljom.

1. TN Sustav

Definicija: U TN sustavu, neutralni točka izvora snage direktno je zemljen, a izloženi vodljivi dijelovi električne opreme su povezani s zemljenjem izvora snage putem zaštitnog voda (PE linija). "T" u TN označava direktno zemljenje neutralne točke izvora snage, dok "N" upućuje na to da su izloženi vodljivi dijelovi opreme povezani s zemljenjem izvora snage putem zaštitnog voda.

1.1 TN-C Sustav

Karakteristike: U TN-C sustavu, neutralni vod (N linija) i zaštitni vod (PE linija) su kombinirani u jedan vod zvan PEN linija. PEN linija služi kao povratni put radnih struja i kao zaštitno zemljenje.

Prednosti:

• Jednostavna struktura i niže troškove.

• Pogodan za male distribucijske sustave ili privremene primjene struje.

Nedostaci:

• Ako se prekine PEN linija, sva oprema gubi zaštitno zemljenje, što predstavlja sigurnosni rizik.

• Mogu se pojaviti fluktuacije napona zbog zajedničke upotrebe PEN linije za radne i zemljenje struja, što utječe na performanse opreme.

1.2 TN-S Sustav

Karakteristike: U TN-S sustavu, neutralni vod (N linija) i zaštitni vod (PE linija) su potpuno odvojeni. N linija koristi se samo za povratni put radnih struja, dok je PE linija posvećena zaštitnom zemljenju.

Prednosti:

• Visoka sigurnost: Čak i ako se prekine N linija, PE linija ostaje netaknuta, osiguravajući neprekidnu zaštitu opreme.

• Bolja stabilnost napona: Budući su N linija i PE linija odvojene, ne postoji interferencija radnih struja na PE liniji.

• Pogodan za industrijske, trgovinske i stambene zgrade s većim distribucijskim sustavima.

Nedostaci:

Viši troškovi u usporedbi s TN-C sustavima zbog potrebe za dodatnom PE linijom.

1.3 TN-C-S Sustav

Karakteristike: TN-C-S sustav je hibridni sustav gdje se dio sustava koristi TN-C konfiguracija, a drugi dio TN-S konfiguracija. Obično, strana izvora snage koristi TN-C sustav, a na strani korisnika, PEN linija se dijeli na odvojene N i PE linije.

Prednosti:

• Niži troškovi u usporedbi s potpunim TN-S sustavom, pogodan za srednje velike distribucijske sustave.

• Na strani korisnika, odvojene N i PE linije poboljšavaju sigurnost.

Nedostaci:

Ako se prekine PEN linija prije točke dijeljenja, može to i dalje utjecati na sigurnost cijelog sustava.

2. TT Sustav

Definicija: U TT sustavu, neutralni točka izvora snage direktno je zemljen, a izloženi vodljivi dijelovi električne opreme su povezani s Zemljom putem neovisnih zemljenih elektroda. Dva "T" u TT označavaju direktno zemljenje neutralne točke izvora snage i neovisno zemljenje izloženih vodljivih dijelova opreme.

2.1 Karakteristike

Zemljenje Izvora Snage: Neutralni točka izvora snage direktno je zemljen, stvarajući referentni potencijal.

Zemljenje Opreme: Svaka komada električne opreme ima svoj neovisni zemljeni elektrod povezan direktno s Zemljom, umjesto da bude povezan s zemljenjem izvora snage putem zaštitnog voda.

Mehanizam Zaštite: Kada uređaj iskusio protok struje, struja teče kroz zemljeni elektrod uređaja u Zemlju, stvarajući kratki spoj struju koji aktivira prekidnik ili štapic da prekine struju, zaštitivši opremu i osoblje.

2.2 Prednosti

• Visoka Neovisnost: Svaki uređaj ima svoje neovisno zemljenje, tako da ako zemljenje jednog uređaja ne uspije, zemljenje drugih uređaja ostaje učinkovito.

• Pogodan za Decentralizirano Snabdijevanje Strujom: TT sustav posebno je pogodan za ruralne područja, farme, privremene građevine i druge scenariji decentraliziranog snabdijevanja strujom gdje je oprema široko raspoređena i teško je implementirati unificiranu mrežu zemljenja.

• Dobra Izolacija Grešaka: Kada jedan uređaj ispade, zemljenja drugih uređaja nisu utjecana, ograničujući područje greške.

2.3 Nedostaci

• Visoki Zahtjevi za Otporom Zemljenja: Da bi se osigurala pouzdana radnja uređaja za preostalu struju (RCDs ili RCCBs), otpor zemljenja svakog uređaja mora biti vrlo nizak (obično manji od 10Ω), što povećava složenost instalacije i troškove.

• Fluktuacije Napona: Budući svaki uređaj ima neovisno zemljenje, ako više uređaja istodobno iskušavaju protok struje, potencijal zemljenja može porasti, utječeći na rad drugih uređaja.

• Viši Zahtjevi za RCDs: TT sustav obično zahtijeva visokoosjetljive uređaje za preostalu struju (RCDs ili RCCBs) kako bi se osiguralo brzo prekidanje struje tijekom događaja protoka.

3. Usporedba između TN i TT Sustava

4. Odabir između TN i TT Sustava

Odabir između TN sustava i TT sustava ovisi o specifičnoj primjeni, zahtjevima za sigurnošću, uvjetima instalacije i troškovima:

• TN Sustav: Pogodan za centralizirane sustave snabdijevanja strujom poput gradske mreže, industrijskih objekata, trgovinskih zgrada i stambenih područja. TN-S sustav, posebno, široko se koristi u modernim zgradama zbog svoje odlične sigurnosti i stabilnosti napona.

• TT Sustav: Pogodan za decentralizirane sustave snabdijevanja strujom poput ruralnih područja, farmi, privremene građevine i mobilne opreme. Neovisno zemljenje TT sustava čini ga idealnim za scenarije gdje je teško implementirati unificiranu mrežu zemljenja, ali zahtijeva pažljivo promišljanje o otporu zemljenja i uređajima za preostalu struju.

Zaključak

Oba TN i TT sustava imaju svoje prednosti i nedostatke. Odabir sustava zemljenja treba temeljiti se na specifičnoj primjeni, zahtjevima za sigurnošću, uvjetima instalacije i faktorima troškova. TN sustavi općenito su preferirani za centralizirane sustave snabdijevanja strujom, nudeći bolju sigurnost i stabilnost napona, dok su TT sustavi pogodni za decentralizirane sustave snabdijevanja strujom, pružajući snažnu neovisnost i izolaciju grešaka, ali zahtijevaju više standarda za otpor zemljenja i zaštitu od preostale struje.