Razlika između TT i TN zemljanja

U električnim energetskim sistemima, zemljanje (zemljovanje) je ključna mera za osiguranje bezbednosti električne opreme i osoblja. Zavisno od toga kako je neutralna tačka izvora struje i izloženi vodilni delovi (poput metalnih kućišta) električne opreme povezani sa zemljom, elektroenergetske sisteme može se klasifikovati u različite vrste. Dve najčešće su TN sistemi i TT sistemi. Primarni razliku između ovih sistema čine način na koji je neutralna tačka izvora struje zemljena i način na koji su izloženi vodilni delovi opreme povezani sa zemljom.

1. TN Sistem

Definicija: U TN sistemu, neutralna tačka izvora struje je direktno zemljena, a izloženi vodilni delovi električne opreme su povezani sa zemljom preko zaštitnog vodiča (PE linije). "T" u TN označava direktno zemljene neutralne tačke izvora struje, dok "N" ukazuje da su izloženi vodilni delovi opreme povezani sa zemljom preko zaštitnog vodiča.

1.1 TN-C Sistem

Karakteristike: U TN-C sistemu, neutralni vodič (N linija) i zaštitni vodič (PE linija) su kombinirani u jedan vodič, poznat kao PEN linija. PEN linija služi kao povratni put radnih struja i kao zaštitna zemlja.

Prednosti:

• Jednostavna struktura i niža cena.

• Pogodan za male distribucijske sisteme ili privremene strujne primene.

Nedostaci:

• Ako se PEN linija prekine, sva oprema gubi zaštitu zemljom, što predstavlja bezbednosnu opasnost.

• Moguća su fluktuacije napona zbog zajedničkog korišćenja PEN linije za radne i zemljene struje, što utiče na performanse opreme.

1.2 TN-S Sistem

Karakteristike: U TN-S sistemu, neutralni vodič (N linija) i zaštitni vodič (PE linija) su potpuno odvojeni. N linija se koristi samo kao povratni put radnih struja, dok je PE linija posvećena zaštitnom zemljovanju.

Prednosti:

• Visoka bezbednost: Čak i ako se N linija prekine, PE linija ostaje integrisana, obezbeđujući kontinuiranu zaštitu opreme.

• Bolja stabilnost napona: Budući da su N linija i PE linija odvojene, nema interferencije radnih struja na PE liniji.

• Pogodan za industrijske, trgovinske i stanovne zgrade sa većim distribucijskim sistemima.

Nedostaci:

Viša cena u odnosu na TN-C sisteme zbog potrebe za dodatnom PE linijom.

1.3 TN-C-S Sistem

Karakteristike: TN-C-S sistem je hibridni sistem gde deo sistema koristi konfiguraciju TN-C, a drugi deo konfiguraciju TN-S. Obično, strana izvora struje koristi TN-C sistem, a na strani korisnika, PEN linija se deli na odvojene N i PE linije.

Prednosti:

• Niža cena u odnosu na potpuni TN-S sistem, pogodan za srednje velike distribucijske sisteme.

• Na strani korisnika, odvojene N i PE linije unapređuju bezbednost.

Nedostaci:

Ako se PEN linija prekine pre tačke razdvajanja, to može i dalje uticati na bezbednost celog sistema.

2. TT Sistem

Definicija: U TT sistemu, neutralna tačka izvora struje je direktno zemljena, a izloženi vodilni delovi električne opreme su povezani sa zemljom preko nezavisnih zemljnih elektroda. Dve "T" u TT označavaju direktno zemljene neutralne tačke izvora struje i nezavisno zemljene izložene vodilne delove opreme.

2.1 Karakteristike

Zemljovanje izvora struje: Neutralna tačka izvora struje je direktno zemljena, stvarajući referentni potencijal.

Zemljovanje opreme: Svaki komad električne opreme ima svoj nezavistan zemljni elektrod direktno povezan sa zemljom, umesto da bude povezan sa zemljom preko zaštitnog vodiča.

Mehanizam zaštite: Kada uređaj iskusne protok struje, struja teče kroz zemljni elektrod uređaja u zemlju, stvarajući prekidni tok struje koji aktivira prekidnik ili štap da isključi struju, čime se zaštiti oprema i osoblje.

2.2 Prednosti

• Visoka nezavisnost: Svaki uređaj ima svoje nezavisno zemljivanje, tako da, ako zemlja jednog uređaja padne, zemlja drugih uređaja ostaje efektivna.

• Pogodan za decentralizovano snabdevanje strujom: TT sistem je posebno pogodan za ruralne područje, farme, privremene građevine i druge scenarije decentralizovanog snabdevanja strujom gde je oprema široko raspoređena i teško implementirati unificiranu mrežu zemljanja.

• Dobra izolacija grešaka: Kada jedan uređaj pada, zemljivi sistemi drugih uređaja nisu uticani, ograničavajući obim greške.

2.3 Nedostaci

• Visoki zahtevi za otporom zemlje: Da bi se osiguralo pouzdan rad ostatak strujnih uređaja (RCD-ova ili RCCB-ova), otpor zemlje svakog uređaja mora biti vrlo nizak (obično manji od 10Ω), što povećava složenost instalacije i cenu.

• Fluktuacije napona: Budući da svaki uređaj ima nezavisno zemljivanje, ako više uređaja istovremeno iskusne protok struje, potencijal zemlje može porasti, utičući na rad drugih uređaja.

• Viši zahtevi za RCD-ovima: TT sistem obično zahteva visoko osetljive ostatak strujne uređaje (RCD-ove ili RCCB-ove) da bi se osiguralo brzo isključivanje struje prilikom pojave protoka struje.

3. Uporedjivanje TN i TT sistema

4. Izbor između TN i TT sistema

Izbor između TN sistema i TT sistema zavisi od specifične primene, bezbednosnih zahteva, uslova instalacije i finansijskih razmatranja:

• TN Sistem: Pogodan za centralizovane sisteme snabdevanja strujom, poput gradske mreže, industrijskih objekata, trgovinskih zgrada i stanovnih područja. TN-S sistem, posebno, široko se koristi u modernim zgradama zbog svoje izvrstne bezbednosti i stabilnosti napona.

• TT Sistem: Pogodan za decentralizovane sisteme snabdevanja strujom, poput ruralnih područja, farmi, privremenih građevina i mobilne opreme. Nezavisno zemljivanje TT sistema čini ga idealnim za scenarije gde je teško implementirati unificiranu mrežu zemljanja, ali zahteva pažljiv pristup otporu zemlje i ostatak strujnim uređajima.

Zaključak

Oba TN i TT sistema imaju svoje prednosti i nedostatke. Izbor zemljivog sistema treba da se temelji na specifičnoj primeni, bezbednosnim zahtevima, uslovima instalacije i finansijskim faktorima. TN sistemi su općenito preferirani za centralizovane sisteme snabdevanja strujom, nudeći bolju bezbednost i stabilnost napona, dok su TT sistemi pogodni za decentralizovane sisteme snabdevanja strujom, pružajući veliku nezavisnost i izolaciju grešaka, ali zahtevaju više standarda za otpor zemlje i zaštitu od ostatak struje.