Ένα Σύνθετο Οδηγό για τους Συστήματα Απόγειωσης

Ένα σύστημα καθαρισμού, γνωστό επίσης ως σύστημα εδάφους, συνδέει συγκεκριμένες μέρες ενός ηλεκτρικού συστήματος ενέργειας με το έδαφος, συνήθως την ηλεκτροδυναμική επιφάνεια της Γης, για λόγους ασφάλειας και λειτουργικότητας. Η επιλογή του συστήματος καθαρισμού μπορεί να επηρεάσει την ασφάλεια και την συμβατότητα ηλεκτρομαγνητικών εκπομπών της εγκατάστασης. Οι κανονισμοί για τα συστήματα καθαρισμού διαφέρουν ανάμεσα σε χώρες, παρ' όλα αυτά οι περισσότερες ακολουθούν τις προτάσεις της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής (IEC). Σε αυτό το άρθρο, θα εξηγήσουμε τους διαφορετικούς τύπους συστημάτων καθαρισμού, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματά τους, καθώς και πώς να τα σχεδιάζουμε και να τα εγκαθιστούμε.

Τι είναι Σύστημα Καθαρισμού?

Ένα σύστημα καθαρισμού ορίζεται ως ένα σύνολο ηλεκτροδιαγωγών και ηλεκτρόδων που παρέχουν έναν διαδρομή χαμηλής αντίστασης για την ροή ηλεκτρικού ρεύματος στο έδαφος σε περίπτωση σφάλματος ή δυσλειτουργίας. Αυτό είναι σημαντικό για πολλούς λόγους:

• Προστασία της εξοπλισμού: Ένα σύστημα καθαρισμού βοηθά στην προστασία του ηλεκτρικού εξοπλισμού από καταστροφές λόγω υψηλής τάσης ή συνθήκης κατάληξης. Προλαμβάνει επίσης την στατική διασπορά και τις ξαφνικές αλλαγές τάσης που προκαλούνται από κοντινές αστραπές ή επιχειρήσεις στροφής.

• Προστασία των ανθρώπων: Ένα σύστημα καθαρισμού βοηθά στην πρόληψη των κινδύνων ηλεκτροσοκ ασφαλίζοντας ότι τα εκτεθειμένα μεταλλικά μέρη των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων είναι στην ίδια δυναμική με το έδαφος. Επίσης, προωθεί τη λειτουργία προστατευτικών συσκευών, όπως διακόπτες κύκλων ή συσκευές υπόλοιπου ρεύματος (RCDs) που μπορούν να αποσυνδέσουν την παροχή σε περίπτωση σφάλματος.

• Σημείο αναφοράς: Ένα σύστημα καθαρισμού παρέχει ένα σημείο αναφοράς για ηλεκτρικούς κύκλους και εξοπλισμό, ώστε να μπορούν να λειτουργούν με ασφαλή τάση σε σχέση με τη Γη. Αυτό εξασφαλίζει ότι οποιαδήποτε ηλεκτρική ενέργεια που δεν χρησιμοποιείται από το φορτίο αποδιαρκείται ασφαλώς στο έδαφος.

Τύποι Συστημάτων Καθαρισμού

Το BS 7671 αναφέρει πέντε τύπους συστημάτων καθαρισμού: TN-S, TN-C-S, TT, TN-C, και IT. Τα γράμματα T και N σημαίνουν:

• T = Εδάφος (από τη γαλλική λέξη Terre)

• N = Αδιάφορο

Τα γράμματα S, C, και I σημαίνουν:

• S = Χωριστό

• C = Συνδυασμένο

• I = Απομονωμένο

Ο τύπος του συστήματος καθαρισμού καθορίζεται από το πώς η πηγή ενέργειας (όπως ένας μετατροπέας ή ένας γεννήτης) συνδέεται με το έδαφος και πώς το καθαριστικό τερματικό του καταναλωτή συνδέεται με την πηγή ή με ένα τοπικό ηλεκτρόδη.

TN-S System

Ένα σύστημα TN-S, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, έχει το αδιάφορο της πηγής ενέργειας συνδεδεμένο με το έδαφος σε ένα μόνο σημείο, στην πηγή ή το πλησιέστερο σημείο που είναι εφικτό. Το καθαριστικό τερματικό του καταναλωτή συνήθως συνδέεται με τη μεταλλική θήκη ή το πανοπλία του καλωδίου υπηρεσίας του εκμεταλλευτή στο κτίριο.

Σχήμα 1: TN-S System

Τα πλεονεκτήματα του συστήματος TN-S είναι:

• Παρέχει μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης για ρεύματα σφάλματος, η οποία εξασφαλίζει τη γρήγορη λειτουργία των προστατευτικών συσκευών.

• Αποφεύγει οποιαδήποτε δυναμική διαφορά μεταξύ αδιάφορου και έδαφους μέσα στην εγκατάσταση του καταναλωτή.

• Μειώνει τον κίνδυνο ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής λόγω κοινών καναλιών ρεύματος.

Τα μειονεκτήματα του συστήματος TN-S είναι:

• Απαιτεί έναν χωριστό προστατευτικό ηλεκτροδιαγωγό (PE) μαζί με τους ηλεκτροδιαγωγούς παροχής, το οποίο αυξάνει το κόστος και την πολυπλοκότητα της εγκατάστασης.

• Μπορεί να επηρεαστεί από οξείδωση ή κατάσχεση της μεταλλικής θήκης ή του πανοπλίου του καλωδίου υπηρεσίας, η οποία μπορεί να υπονομεύσει την αποτελεσματικότητά του.

TN-C-S System

Ένα σύστημα TN-C-S, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2, έχει τον αδιάφορο ηλεκτροδιαγωγό παροχής της κύριας διανομής συνδεδεμένο με το έδαφος στην πηγή και σε διαστήματα κατά τη διάρκεια της διαδρομής. Αυτό είναι συνήθως γνωστό ως προστατευτική πολλαπλή σύνδεση (PME). Με αυτή τη διάταξη, ο αδιάφορος ηλεκτροδιαγωγός του εκμεταλλευτή χρησιμοποιείται επίσης για την επιστροφή των ρευμάτων σφάλματος που προκύπτουν στην εγκατάσταση του καταναλωτή στην πηγή. Για να επιτευχθεί αυτό, ο εκμεταλλευτής θα παρέχει ένα καθαριστικό τερματικό του καταναλωτή, το οποίο συνδέεται με τον εισερχόμενο αδιάφορο ηλεκτροδιαγωγό.

Σχήμα 2: TN-C-S System

Τα πλεονεκτήματα του συστήματος TN-C-S είναι:

• Μειώνει τον αριθμό των ηλεκτροδιαγωγών που απαιτούνται για παροχή, το οποίο μειώνει το κόστος και την πολυπλοκότητα της εγκατάστασης.

• Παρέχει μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης για ρεύματα σφάλματος, η οποία εξασφαλίζει τη γρήγορη λειτουργία των προστατευτικών συσκευών.

• Αποφεύγει οποιαδήποτε δυναμική διαφορά μεταξύ αδιάφορου και έδαφους μέσα στην εγκατάσταση του καταναλωτή.

Τα μειονεκτήματα του συστήματος TN-C-S είναι:

Φιλοδώρημα