Різниця між заземленням TT і TN

У системах електропостачання, заземлення (закриття на землю) є критичною заходою для забезпечення безпеки електрообладнання та персоналу. Від того, як під'єднані до землі нейтральна точка джерела живлення та виключені провідні частини (наприклад, металеві корпуси) електрообладнання, системи живлення можна розподілити на різні типи. Двома найпоширенішими типами є TN-системи та TT-системи. Основні відмінності між цими системами полягають у тому, як заземлена нейтральна точка джерела живлення і як виключені провідні частини обладнання під'єднані до землі.

1. TN-Система

Визначення: У TN-системі, нейтральна точка джерела живлення прямо заземлена, а виключені провідні частини електрообладнання під'єднані до системи заземлення джерела живлення через захисний провідник (PE-провід). "T" у TN означає прямого заземлення нейтральної точки джерела живлення, тоді як "N" вказує на те, що виключені провідні частини обладнання під'єднані до системи заземлення джерела живлення через захисний провідник.

1.1 TN-C-Система

Характеристики: У TN-C-системі, нейтральний провідник (N-провід) і захисний провідник (PE-провід) поєднуються в один провід, який називається PEN-провід. PEN-провід служить як шлях повернення робочих струмів, так і як захисне заземлення.

Переваги:

• Проста конструкція і нижча вартість.

• Придатна для невеликих систем розподілу або тимчасових систем живлення.

Недоліки:

• Якщо PEN-провід порушиться, всі прилади втрачають захисне заземлення, що створює загрозу безпеці.

• Можуть виникнути коливання напруги через спільне використання PEN-провіду для робочих та заземлювальних струмів, що впливає на роботу обладнання.

1.2 TN-S-Система

Характеристики: У TN-S-системі, нейтральний провідник (N-провід) і захисний провідник (PE-провід) повністю окремі. N-провід використовується лише для шляху повернення робочих струмів, тоді як PE-провід відведений для захисного заземлення.

Переваги:

• Висока безпека: Навіть якщо N-провід порушиться, PE-провід залишається цілим, забезпечуючи постійну захисту обладнання.

• Краща стабільність напруги: Оскільки N-провід і PE-провід розділені, немає взаємодії робочих струмів на PE-провід.

• Придатна для промислових, комерційних та житлових будівель з більш масштабними системами розподілу.

Недоліки:

Вища вартість порівняно з TN-C-системами через необхідність додаткового PE-провіду.

1.3 TN-C-S-Система

Характеристики: TN-C-S-система є гібридною системою, де частина системи використовує конфігурацію TN-C, а інша частина — TN-S. Зазвичай, біля джерела живлення використовується TN-C-система, а на користувацькому кінці, PEN-провід розбивається на окремі N-і PE-провіди.

Переваги:

• Нижча вартість порівняно з повною TN-S-системою, придатна для середньорозмірних систем розподілу.

• На користувацькому кінці, розділення N-і PE-провідів покращує безпеку.

Недоліки:

Якщо PEN-провід порушиться перед точкою розділення, це все ще може вплинути на безпеку всієї системи.

2. TT-Система

Визначення: У TT-системі, нейтральна точка джерела живлення прямо заземлена, а виключені провідні частини електрообладнання під'єднані до землі через незалежні заземлювальні електроди. Два "T" у TT означають пряме заземлення нейтральної точки джерела живлення і незалежне заземлення виключених провідних частин обладнання.

2.1 Характеристики

Заземлення джерела живлення: Нейтральна точка джерела живлення прямо заземлена, що створює референтний потенціал.

Заземлення обладнання: Кожен електроприлад має свій власний незалежний заземлювальний електрод, який під'єднаний прямо до землі, а не до системи заземлення джерела живлення через захисний провідник.

Механізм захисту: Коли прилад діє у режимі утекання струму, струм проходить через заземлювальний електрод приладу до землі, створюючи короткий замк, що активує автоматичний вимикач або перемикач, що відключає живлення, захищаючи обладнання та персонал.

2.2 Переваги

• Висока незалежність: Кожен прилад має своє власне незалежне заземлення, тому якщо заземлення одного приладу вийде з ладу, заземлення інших приладів залишається ефективним.

• Придатна для децентралізованого живлення: TT-система особливо придатна для сільських районів, ферм, тимчасових будівель та інших сценаріїв децентралізованого живлення, де обладнання широко розподілене, і важко реалізувати єдину мережу заземлення.

• Добра ізоляція аварій: Коли один прилад виходить з ладу, системи заземлення інших приладів не відчувають вплив, обмежуючи область аварії.

2.3 Недоліки

• Високі вимоги до опору заземлення: Для забезпечення надійної роботи пристроїв залишкового струму (RCDs або RCCBs), опір заземлення кожного приладу повинен бути дуже низьким (звичайно менше 10Ω), що збільшує складність і вартість встановлення.

• Коливання напруги: Оскільки кожен прилад має незалежне заземлення, якщо кілька приладів одночасно діють у режимі утекання струму, потенціал заземлення може підвищитися, впливаючи на роботу інших приладів.

• Високі вимоги до RCDs: TT-система зазвичай потребує пристроїв залишкового струму (RCDs або RCCBs) з високою чутливістю для забезпечення швидкого відключення живлення під час аварії утекання струму.

3. Порівняння TN-і TT-систем

4. Вибір між TN-і TT-системами

Вибір між TN-системою та TT-системою залежить від конкретного застосування, вимог до безпеки, умов встановлення та факторів вартості:

• TN-Система: Придатна для централізованих систем живлення, таких як міські мережі, промислові заводи, комерційні будівлі та житлові райони. Особливо TN-S-система широко використовується в сучасних будівлях завдяки своїй високій безпеці та стабільністі напруги.

• TT-Система: Придатна для децентралізованих систем живлення, таких як сільські райони, ферми, тимчасові будівлі та мобільне обладнання. Незалежне заземлення TT-системи робить її ідеальною для сценаріїв, де важко реалізувати єдину мережу заземлення, але вимагає уважного ставлення до опору заземлення та пристроїв залишкового струму.

Висновок

Обидві TN-і TT-системи мають свої переваги та недоліки. Вибір системи заземлення повинен базуватися на конкретному застосуванні, вимогах до безпеки, умовах встановлення та факторах вартості. TN-системи загалом переважають для централізованих систем живлення, пропонуючи кращу безпеку та стабільність напруги, тоді як TT-системи придатні для децентралізованих систем живлення, забезпечуючи сильну незалежність та ізоляцію аварій, але вимагаючи високих стандартів для опору заземлення та захисту залишковим струмом.