Az elektromos energiaszerkezetekben az alapozás (földelés) egy kritikus intézkedés az elektromos berendezések és a személyzet biztonságának biztosítására. A villamosenergia forrásának nullpontjának és az elektromos berendezések kitett vezető részeinek (például fémdobozok) módja szerinti csatlakozása a földre alapján, a villamos energiaszerkezetek különböző típusokba sorolhatók. A leggyakrabban használt típusok a TN rendszerek és a TT rendszerek. Ezek közötti főbb különbségek abban állnak, hogy hogyan van a villamosenergia forrásának nullpontja földre kötve, és hogyan vannak a berendezések kitett vezető részei csatlakoztatva a földre.
1. TN Rendszer
Definíció: A TN rendszerben a villamosenergia forrásának nullpontja közvetlenül földre van kötve, és az elektromos berendezések kitett vezető részei a védelmi vezeték (PE vonal) révén kapcsolódnak a villamosenergia forrásának alapozási rendszeréhez. A "T" a TN-ben a villamosenergia forrásának nullpontjának közvetlen alapozását jelenti, míg az "N" azt jelzi, hogy a berendezések kitett vezető részei a villamosenergia forrásának alapozási rendszeréhez védő vezeték (PE vonal) révén kapcsolódnak.
1.1 TN-C Rendszer
Jellemzők: A TN-C rendszerben a nullvezeték (N vonal) és a védelmi vezeték (PE vonal) egyetlen vezetékké, a PEN vonallá egyesül. A PEN vonal mind a működési áramok visszavezetésének, mind a védelmi alapozásnak szolgál.
Előnyök:
Egyszerű szerkezet és alacsonyabb költség.
Kisebb elosztó rendszerekre vagy ideiglenes energiaellátásra alkalmas.
Hátrányok:
Ha a PEN vonal megszakad, az összes berendezés elveszíti a védelmi alapozást, ami biztonsági veszélyt jelent.
A PEN vonal közös használata működési és alapozási áramok számára feszültség-ingadozásokat okozhat, ami hatással lehet a berendezések teljesítményére.
1.2 TN-S Rendszer
Jellemzők: A TN-S rendszerben a nullvezeték (N vonal) és a védelmi vezeték (PE vonal) teljesen különálló. Az N vonal csak a működési áramok visszavezetésére szolgál, míg a PE vonal kizárólag a védelmi alapozásra van kijelölve.
Előnyök:
Magas biztonság: Még akkor is, ha az N vonal megszakad, a PE vonal maradandóan megmarad, így folyamatos védelmet nyújt a berendezéseknek.
Jobb feszültség-stabilitás: Mivel az N vonal és a PE vonal különálló, nincs zavar a működési áramoktól a PE vonalon.
Alkalmazható nagyobb méretű ipari, kereskedelmi és lakossági épületekben.
Hátrányok:
Magasabb költség a TN-C rendszerekhez képest, mert további PE vonal szükséges.
1.3 TN-C-S Rendszer
Jellemzők: A TN-C-S rendszer egy hibrid rendszer, amelyben a rendszer egy része TN-C konfigurációt, míg a másik része TN-S konfigurációt használ. Általában a villamosenergia forrás oldalán TN-C rendszer van, és a felhasználó oldalán a PEN vonal külön N és PE vonalakra bontódik.
Előnyök:
Alacsonyabb költség, mint a teljes TN-S rendszer, alkalmazható közepes méretű elosztó rendszerekre.
A felhasználó oldalán az N és PE vonalak különválasztása javítja a biztonságot.
Hátrányok:
Ha a PEN vonal megszakad a különválasztási pont előtt, még mindig hatással lehet a rendszer egészének biztonságára.
2. TT Rendszer
Definíció: A TT rendszerben a villamosenergia forrásának nullpontja közvetlenül földre van kötve, és az elektromos berendezések kitett vezető részei független alapozási elektrodák révén kapcsolódnak a földre. A két "T" a TT-ben a villamosenergia forrásának nullpontjának közvetlen alapozását és a berendezések kitett vezető részeinek független alapozását jelenti.
2.1 Jellemzők
Villamosenergia Forrás Alapozása: A villamosenergia forrásának nullpontja közvetlenül földre van kötve, így referencia potenciált hoz létre.
Berendezések Alapozása: Minden elektromos berendezésnek saját független alapozási elektrodája van, amely közvetlenül a földre kapcsolódik, nem pedig a villamosenergia forrásának alapozási rendszeréhez védő vezeték (PE vonal) révén.
Védelmi Mechanizmus: Ha egy eszköz alattársa, az áram a berendezés alapozási elektrodája révén a földre halad, rövidzárlatot okoz, ami a körzetvédőt vagy a védőelemet aktiválja, és a berendezést és a személyzetet védve leválasztja az áramot.
2.2 Előnyök
Magas Függetlenség: Minden eszköznek saját független alapozása van, így ha egy eszköz alapozása meghibásodik, a többi eszköz alapozása továbbra is hatékony.
Alkalmazható Decentralizált Energiaellátásra: A TT rendszer különösen alkalmas vidéki területekre, gazdaságokra, ideiglenes épületekre és más decentralizált energiaellátási helyzetekre, ahol a berendezések széles körben oszlanak, és nehéz egy egységes alapozási hálózatot megvalósítani.
Jó Hibaizoláció: Ha egy eszköz hibás, a többi eszköz alapozási rendszere nem érintett, így a hiba hatókörét korlátozza.
2.3 Hátrányok
Magas Alapozási Ellentárs Követelmények: Ahhoz, hogy a reziduális áram eszközök (RCD-k vagy RCCB-k) megbízhatóan működjenek, minden eszköz alapozási ellenállása nagyon alacsonynak kell lennie (általában 10Ω-nál kisebb), ami növeli a telepítés komplexitását és költségét.
Feszültség-ingadozások: Mivel minden eszköznek független alapozása van, ha több eszköz alattársa egyszerre, az alapozási potenciál emelkedhet, ami hatással lehet a többi eszköz működésére.
Magasabb Követelmények RCD-k-re: A TT rendszer általában magasérzékenyű reziduális áram eszközöket (RCD-k vagy RCCB-k) igényel, hogy gyorsan leválassza az áramot alattárs esetén.

4. Választás a TN és TT Rendszerek Között
A TN és TT rendszerek közötti választás a konkrét alkalmazástól, a biztonsági követelményektől, a telepítési feltételektől és a költségvetési szempontoktól függ:
TN Rendszer: Alkalmazható központosított energiaellátási rendszerekre, például városi hálózatokra, ipari üzemekre, kereskedelmi épületekre és lakossági területekre. Különösen a modern épületekben a TN-S rendszer széles körben használatos, mivel kiváló biztonságot és feszültség-stabilitást nyújt.
TT Rendszer: Alkalmazható decentralizált energiaellátási rendszerekre, például vidéki területekre, gazdaságokra, ideiglenes épületekre és mobil berendezésekre. A TT rendszer független alapozása teszi ezt a rendszert ideálisnak olyan helyzetekre, ahol egy egységes alapozási hálózat megvalósítása nehéz, de figyelembe kell venni az alapozási ellenállást és a reziduális áram védelmi eszközöket.
Összefoglalás
Mind a TN, mind a TT rendszereknek vannak előnyeik és hátrányai. Az alapozási rendszer kiválasztása a konkrét alkalmazástól, a biztonsági követelményektől, a telepítési feltételektől és a költségvetési szempontoktól függ. A TN rendszerek általában a központosított energiaellátási rendszerekre preferáltak, jobb biztonságot és feszültség-stabilitást nyújtva, míg a TT rendszerek alkalmasak a decentralizált energiaellátási rendszerekre, erős függetlenséget és hibaizolációt nyújtva, de magasabb szabványokat követelnek az alapozási ellenállás és a reziduális áram védelem tekintetében.