Skillnaden mellan TT och TN-jordning

I elektriska energisystem är jordning (grounding) en kritisk åtgärd för att säkerställa säkerheten för elektrisk utrustning och personal. Beroende på hur nollpunkten för strömkällan och de exponerade ledande delarna (som metallomhöljen) av elektrisk utrustning är anslutna till marken, kan energisystem kategoriseras i olika typer. De två vanligaste typerna är TN-system och TT-system. De primära skillnaderna mellan dessa system ligger i hur nollpunkten för strömkällan är jordad och hur de exponerade ledande delarna av utrustningen är anslutna till jorden.

1. TN System

Definition: I ett TN-system är nollpunkten för strömkällan direkt jordad, och de exponerade ledande delarna av den elektriska utrustningen är anslutna till strömkällans jordningsystem via en skyddskonduktör (PE-ledare). "T" i TN står för den direkta jordningen av strömkällans nollpunkt, medan "N" indikerar att de exponerade ledande delarna av utrustningen är anslutna till strömkällans jordningsystem genom en skyddskonduktör.

1.1 TN-C System

Karaktär: I ett TN-C-system kombineras den neutrala konduktören (N-ledaren) och den skyddande konduktören (PE-ledaren) till en enda konduktör som kallas PEN-ledare. PEN-ledaren fungerar både som returväg för arbetsströmmar och som skyddsjordning.

Fördelar:

• Enkel struktur och lägre kostnader.

• Lämpligt för små distributionsystem eller tillfälliga elapplikationer.

Nackdelar:

• Om PEN-ledaren bryts, förlorar all utrustning sin jordningskydd, vilket skapar en säkerhetsrisk.

• Spänningsfluktuationer kan uppstå på grund av det gemensamma användandet av PEN-ledaren för både arbetsströmmar och jordningsströmmar, vilket påverkar utrustningens prestanda.

1.2 TN-S System

Karaktär: I ett TN-S-system är den neutrala konduktören (N-ledaren) och den skyddande konduktören (PE-ledaren) helt separata. N-ledaren används endast som returväg för arbetsströmmar, medan PE-ledaren är dedikerad till jordningskydd.

Fördelar:

• Hög säkerhet: Även om N-ledaren bryts, förblir PE-ledaren intakt, vilket garanterar kontinuerligt skydd för utrustningen.

• Bättre spänningsstabilitet: Eftersom N-ledaren och PE-ledaren är separata, finns det inget störningar från arbetsströmmar på PE-ledaren.

• Lämpligt för industriella, kommersiella och bostadsbyggnader med större distributionsystem.

Nackdelar:

Högre kostnader jämfört med TN-C-system på grund av behovet av en ytterligare PE-ledare.

1.3 TN-C-S System

Karaktär: Ett TN-C-S-system är ett hybridsystem där en del av systemet använder en TN-C-konfiguration, och en annan del använder en TN-S-konfiguration. Vanligtvis använder strömkällsidan ett TN-C-system, och vid användarsidan delas PEN-ledaren in i separata N- och PE-ledare.

Fördelar:

• Lägre kostnader jämfört med ett fullständigt TN-S-system, lämpligt för medelstora distributionsystem.

• Vid användarsidan, separationen av N- och PE-ledare ökar säkerheten.

Nackdelar:

Om PEN-ledaren bryts innan separationspunkten, kan det fortfarande påverka hela systemets säkerhet.

2. TT System

Definition: I ett TT-system är nollpunkten för strömkällan direkt jordad, och de exponerade ledande delarna av den elektriska utrustningen är anslutna till jorden genom oberoende jordningseloder. De två "T" i TT står för den direkta jordningen av strömkällans nollpunkt och den oberoende jordningen av utrustningens exponerade ledande delar.

2.1 Karaktär

Strömkällans jordning: Nollpunkten för strömkällan är direkt jordad, vilket etablerar en referenspotential.

Utrustnings jordning: Varje elektrisk enhet har sin egen oberoende jordningselod ansluten direkt till jorden, snarare än att vara ansluten till strömkällans jordningsystem via en skyddskonduktör.

Skyddsmekanism: När en enhet upplever en läckageström, flödar strömmen genom enhetens jordningselod till jorden, vilket skapar en kortslutningsström som utlöser strömbrytaren eller säkringen att koppla bort strömmen, vilket skyddar utrustningen och personalen.

2.2 Fördelar

• Hög självständighet: Varje enhet har sin egen oberoende jordning, så om en enhets jordning misslyckas, förblir jordningen av andra enheter effektiv.

• Lämpligt för decentraliserad eldistribution: TT-systemet är särskilt lämpligt för landsbygdsområden, lantbruk, tillfälliga byggnader och andra decentraliserade elförsörjningsscenarier där utrustningen är bredvidspred och det är svårt att implementera ett enhetligt jordningsnät.

• Bra felisolering: När en enhet misslyckas, påverkas inte jordningssystemen för andra enheter, vilket begränsar felets omfattning.

2.3 Nackdelar

• Krav på hög jordningsresistans: För att säkerställa att restströmsbrytare (RCD eller RCCB) fungerar pålitligt, måste jordningsresistansen för varje enhet vara mycket låg (vanligtvis mindre än 10Ω), vilket ökar installationskomplexiteten och kostnaderna.

• Spänningsfluktuationer: Eftersom varje enhet har en oberoende jordning, kan jordningspotentialen stiga om flera enheter upplever läckageström samtidigt, vilket påverkar andra enheters drift.

• Högre krav på RCD: TT-systemet kräver vanligtvis högsensitiva restströmsbrytare (RCD eller RCCB) för att säkerställa snabb koppling av strömmen vid en läckagehändelse.

3. Jämförelse mellan TN- och TT-system

4. Val mellan TN- och TT-system

Valet mellan ett TN-system och ett TT-system beror på den specifika applikationen, säkerhetskraven, installationsvillkoren och kostnadsöverväganden:

• TN System: Lämpligt för centraliserade elförsörjningssystem som stadsnät, industriella anläggningar, kommersiella byggnader och bostadsområden. Särskilt TN-S-systemet används ofta i moderna byggnader på grund av dess utmärkta säkerhet och spänningsstabilitet.

• TT System: Lämpligt för decentraliserade elförsörjningssystem som landsbygdsområden, lantbruk, tillfälliga byggnader och rörlig utrustning. TT-systemets oberoende jordning gör det idealiskt för scenarier där ett enhetligt jordningsnät är svårt att implementera, men det kräver noggrann uppmärksamhet på jordningsresistans och restströmsbrytare.

Slutsats

Både TN- och TT-system har sina fördelar och nackdelar. Valet av jordningssystem bör baseras på den specifika applikationen, säkerhetskraven, installationsvillkoren och kostnadsfaktorer. TN-system är generellt föredraget för centraliserade elförsörjningssystem, vilket ger bättre säkerhet och spänningsstabilitet, medan TT-system är lämpliga för decentraliserade elförsörjningssystem, vilket ger stark självständighet och felfrämjande isolering, men kräver högre standarder för jordningsresistans och restströmskydd.