Разница между заземлением TT и TN
В электрических энергетических системах заземление (grounding) является критически важной мерой для обеспечения безопасности электрооборудования и персонала. В зависимости от того, как нейтральная точка источника питания и открытые проводящие части (например, металлические корпуса) электрооборудования подключены к земле, энергетические системы можно классифицировать на различные типы. Два наиболее распространенных типа — это системы TN и TT. Основные различия между этими системами заключаются в том, как нейтральная точка источника питания заземлена и как открытые проводящие части оборудования подключены к земле.
1. Система TN
Определение: В системе TN нейтральная точка источника питания напрямую заземлена, а открытые проводящие части электрооборудования подключены к заземляющей системе источника питания через защитный проводник (PE-линию). Буква "T" в TN обозначает прямое заземление нейтральной точки источника питания, а буква "N" указывает, что открытые проводящие части оборудования подключены к заземляющей системе источника питания через защитный проводник.
1.1 Система TN-C
Характеристики: В системе TN-C нейтральный проводник (N-линия) и защитный проводник (PE-линия) объединены в один проводник, называемый PEN-линией. PEN-линия служит как возвратным путем для рабочих токов, так и защитным заземлением.
Преимущества:
Простая структура и меньшая стоимость.
Подходит для малых распределительных систем или временного электроснабжения.
Недостатки:
При разрыве PEN-линии все оборудование теряет защитное заземление, что создает опасность.
Могут возникать колебания напряжения из-за совместного использования PEN-линии для рабочих и заземляющих токов, что влияет на работу оборудования.
1.2 Система TN-S
Характеристики: В системе TN-S нейтральный проводник (N-линия) и защитный проводник (PE-линия) полностью разделены. N-линия используется только для возврата рабочих токов, а PE-линия предназначена исключительно для защитного заземления.
Преимущества:
Высокая безопасность: даже при разрыве N-линии, PE-линия остается целой, обеспечивая непрерывную защиту оборудования.
Лучшая стабильность напряжения: поскольку N-линия и PE-линия разделены, нет помех от рабочих токов на PE-линии.
Подходит для промышленных, коммерческих и жилых зданий с крупномасштабными распределительными системами.
Недостатки:
Более высокая стоимость по сравнению с системами TN-C из-за необходимости дополнительной PE-линии.
1.3 Система TN-C-S
Характеристики: Система TN-C-S представляет собой гибридную систему, где часть системы использует конфигурацию TN-C, а другая часть — TN-S. Обычно на стороне источника питания используется система TN-C, а на стороне потребителя PEN-линия разделяется на отдельные N- и PE-линии.
Преимущества:
Меньшая стоимость по сравнению с полной системой TN-S, подходит для средних распределительных систем.
На стороне потребителя разделение N- и PE-линий повышает безопасность.
Недостатки:
Если PEN-линия разрывается до точки разделения, это может повлиять на безопасность всей системы.
2. Система TT
Определение: В системе TT нейтральная точка источника питания напрямую заземлена, а открытые проводящие части электрооборудования подключены к земле через независимые заземляющие электроды. Две буквы "T" в TT обозначают прямое заземление нейтральной точки источника питания и независимое заземление открытых проводящих частей оборудования.
2.1 Характеристики
Заземление источника питания: Нейтральная точка источника питания напрямую заземлена, устанавливая опорный потенциал.
Заземление оборудования: Каждое электрооборудование имеет свой собственный независимый заземляющий электрод, подключенный напрямую к земле, а не через защитный проводник к заземляющей системе источника питания.
Механизм защиты: При появлении тока утечки устройство направляет этот ток через свой заземляющий электрод в землю, создавая короткозамкнутый ток, который вызывает срабатывание автоматического выключателя или предохранителя, отключая питание и защищая оборудование и персонал.
2.2 Преимущества
Высокая независимость: У каждого устройства есть свое независимое заземление, поэтому если заземление одного устройства выходит из строя, заземление других устройств остается эффективным.
Подходит для децентрализованного электроснабжения: Система TT особенно подходит для сельских районов, ферм, временных зданий и других сценариев децентрализованного электроснабжения, где оборудование широко распределено и сложно реализовать единую заземляющую сеть.
Хорошая изоляция неисправностей: При выходе из строя одного устройства заземляющие системы других устройств не затрагиваются, ограничивая масштаб неисправности.
2.3 Недостатки
Высокие требования к сопротивлению заземления: Для обеспечения надежной работы устройств дифференциального тока (УДТ или УЗО) сопротивление заземления каждого устройства должно быть очень низким (обычно менее 10 Ом), что увеличивает сложность и стоимость установки.
Колебания напряжения: Поскольку каждое устройство имеет независимое заземление, если несколько устройств одновременно испытывают ток утечки, потенциал заземления может повыситься, влияя на работу других устройств.
Более высокие требования к УДТ: Система TT обычно требует высокочувствительных устройств дифференциального тока (УДТ или УЗО) для обеспечения быстрого отключения питания при токе утечки.
3. Сравнение систем TN и TT
4. Выбор между системами TN и TT
Выбор между системой TN и TT зависит от конкретного применения, требований безопасности, условий установки и соображений стоимости:
Система TN: Подходит для централизованных систем электроснабжения, таких как городские сети, промышленные предприятия, коммерческие и жилые здания. В частности, система TN-S широко используется в современных зданиях благодаря своей отличной безопасности и стабильности напряжения.
Система TT: Подходит для децентрализованных систем электроснабжения, таких как сельские районы, фермы, временные здания и мобильное оборудование. Независимое заземление системы TT делает ее идеальной для сценариев, где трудно реализовать единую заземляющую сеть, но требуется внимательное отношение к сопротивлению заземления и устройствам дифференциального тока.
Заключение
Обе системы, TN и TT, имеют свои преимущества и недостатки. Выбор системы заземления должен основываться на конкретном применении, требованиях безопасности, условиях установки и факторах стоимости. Системы TN обычно предпочитаются для централизованных систем электроснабжения, обеспечивая лучшую безопасность и стабильность напряжения, в то время как системы TT подходят для децентрализованных систем электроснабжения, обеспечивая высокую независимость и изоляцию неисправностей, но требуют более высоких стандартов для сопротивления заземления и защиты от дифференциальных токов.
