Różnica między zaczynaniem TT a TN

W systemach elektrycznych zasilania, uziemienie (grounding) jest kluczową metodą zapewnienia bezpieczeństwa sprzętu elektrycznego i personelu. W zależności od tego, jak punkt neutralny źródła zasilania i odsłonięte części przewodzące (np. metalowe obudowy) sprzętu elektrycznego są połączone z ziemią, systemy zasilania można podzielić na różne typy. Dwa najpopularniejsze typy to systemy TN i TT. Główne różnice między tymi systemami polegają na sposobie uziemienia punktu neutralnego źródła zasilania oraz sposobie połączenia odsłoniętych części przewodzących sprzętu z ziemią.

1. System TN

Definicja: W systemie TN punkt neutralny źródła zasilania jest bezpośrednio uziemiony, a odsłonięte części przewodzące sprzętu elektrycznego są połączone z systemem uziemienia źródła zasilania poprzez przewód ochronny (linię PE). "T" w TN oznacza bezpośrednie uziemienie punktu neutralnego źródła zasilania, natomiast "N" wskazuje, że odsłonięte części przewodzące sprzętu są połączone z systemem uziemienia źródła zasilania poprzez przewód ochronny.

1.1 System TN-C

Charakterystyka: W systemie TN-C przewód neutralny (linia N) i przewód ochronny (linia PE) są połączone w jeden przewód zwany linią PEN. Linia PEN służy zarówno jako droga powrotna dla prądów roboczych, jak i jako ochronne uziemienie.

Zalety:

• Prosta struktura i niższy koszt.

• Odpowiedni dla małych systemów dystrybucji lub tymczasowych zastosowań zasilania.

Wady:

• Jeśli linia PEN zostanie przerwana, wszystkie urządzenia tracą ochronę uziemienia, co stanowi zagrożenie bezpieczeństwa.

• Może wystąpić wahania napięcia z powodu wspólnego użycia linii PEN do prądów roboczych i uziemiających, co wpływa na wydajność urządzeń.

1.2 System TN-S

Charakterystyka: W systemie TN-S przewód neutralny (linia N) i przewód ochronny (linia PE) są całkowicie oddzielone. Linia N służy tylko jako droga powrotna dla prądów roboczych, podczas gdy linia PE jest dedykowana do ochrony uziemienia.

Zalety:

• Wysoka bezpieczeństwo: Nawet jeśli linia N zostanie przerwana, linia PE pozostaje nietknięta, zapewniając ciągłą ochronę dla urządzeń.

• Lepsza stabilność napięcia: Ponieważ linia N i linia PE są oddzielone, nie ma interferencji prądów roboczych na linii PE.

• Odpowiedni dla budynków przemysłowych, handlowych i mieszkalnych z większymi systemami dystrybucji.

Wady:

Wyższy koszt w porównaniu do systemów TN-C ze względu na konieczność dodatkowej linii PE.

1.3 System TN-C-S

Charakterystyka: System TN-C-S to hybrydowy system, w którym część systemu używa konfiguracji TN-C, a inna część używa konfiguracji TN-S. Zwykle strona źródła zasilania używa systemu TN-C, a na końcu użytkownika linia PEN jest rozdzielana na osobne linie N i PE.

Zalety:

• Niższy koszt w porównaniu do pełnego systemu TN-S, odpowiedni dla średnich systemów dystrybucji.

• Na końcu użytkownika, separacja linii N i PE poprawia bezpieczeństwo.

Wady:

Jeśli linia PEN zostanie przerwana przed punktem separacji, nadal może wpłynąć na bezpieczeństwo całego systemu.

2. System TT

Definicja: W systemie TT punkt neutralny źródła zasilania jest bezpośrednio uziemiony, a odsłonięte części przewodzące sprzętu elektrycznego są połączone z ziemią przez niezależne elektrody uziemiające. Dwa "T" w TT oznaczają bezpośrednie uziemienie punktu neutralnego źródła zasilania i niezależne uziemienie odsłoniętych części przewodzących sprzętu.

2.1 Charakterystyka

Uziemienie Źródła Zasilania: Punkt neutralny źródła zasilania jest bezpośrednio uziemiony, tworząc potencjał odniesienia.

Uziemienie Urządzeń: Każde urządzenie elektryczne ma własne niezależne elektrody uziemiające połączone bezpośrednio z ziemią, a nie z systemem uziemienia źródła zasilania poprzez przewód ochronny.

Mechanizm Ochrony: Gdy urządzenie doświadcza przecieku prądu, prąd płynie przez elektrodę uziemiającą urządzenia do ziemi, tworząc prąd zwarciowy, który powoduje odłączenie prądu przez wyłącznik lub bezpiecznik, chroniąc sprzęt i personel.

2.2 Zalety

• Wysoka Niezależność: Każde urządzenie ma własne niezależne uziemienie, więc jeśli uziemienie jednego urządzenia zawiedzie, uziemienie innych urządzeń pozostaje skuteczne.

• Odpowiedni dla Rozproszonych Systemów Zasilania: System TT jest szczególnie odpowiedni dla obszarów wiejskich, farm, tymczasowych budynków i innych scenariuszy z rozproszonym zasilaniem, gdzie sprzęt jest szeroko rozłożony i trudno zaimplementować zjednoczony system uziemienia.

• Dobra Izolacja Usterki: Gdy jedno urządzenie awariuje, systemy uziemienia innych urządzeń nie są dotknięte, ograniczając zakres usterki.

2.3 Wady

• Wysokie Wymagania dotyczące Oporu Uziemiającego: Aby zapewnić niezawodne działanie urządzeń ochrony przeciwko resztkowemu prądowi (RCD lub RCCB), opór uziemiający każdego urządzenia musi być bardzo niski (zwykle mniej niż 10Ω), co zwiększa złożoność i koszt instalacji.

• Wahania Napięcia: Ponieważ każde urządzenie ma niezależne uziemienie, jeśli wiele urządzeń jednocześnie doświadcza przecieków prądu, potencjał uziemiający może wzrosnąć, wpływając na pracę innych urządzeń.

• Wysokie Wymagania dla RCD: System TT zwykle wymaga wysokosprawdzalnych urządzeń ochrony przeciwko resztkowemu prądowi (RCD lub RCCB), aby zapewnić szybkie odłączenie prądu w przypadku przecieku.

3. Porównanie Systemów TN i TT

4. Wybór między Systemami TN i TT

Wybór między systemem TN a systemem TT zależy od specyfiki zastosowania, wymagań bezpieczeństwa, warunków montażu i kwestii kosztów:

• System TN: Odpowiedni dla centralnych systemów zasilania, takich jak miejskie sieci, zakłady przemysłowe, budynki handlowe i mieszkalne. Szczególnie system TN-S jest powszechnie stosowany w nowoczesnych budynkach ze względu na jego doskonałe bezpieczeństwo i stabilność napięcia.

• System TT: Odpowiedni dla rozproszonych systemów zasilania, takich jak obszary wiejskie, farmy, tymczasowe budynki i sprzęt mobilny. Niezależna funkcja uziemienia systemu TT sprawia, że jest on idealny dla scenariuszy, w których trudno zaimplementować zjednoczony system uziemienia, ale wymaga ostrożnej uwagi dotyczącej oporu uziemiającego i urządzeń ochrony przeciwko resztkowemu prądowi.

Podsumowanie

Oba systemy TN i TT mają swoje zalety i wady. Wybór systemu uziemienia powinien opierać się na specyfice zastosowania, wymaganiach bezpieczeństwa, warunkach montażu i czynnikach kosztowych. Systemy TN są ogólne preferowane dla centralnych systemów zasilania, oferując lepsze bezpieczeństwo i stabilność napięcia, podczas gdy systemy TT są odpowiednie dla rozproszonych systemów zasilania, zapewniając dużą niezależność i izolację uszkodzeń, ale wymagają wyższych standardów oporu uziemiającego i ochrony przeciwko resztkowemu prądowi.