Komprehesīva gājiena sistēmu rokasgrāmata

Uzsala sistēma, arī pazīstama kā uzgaišanas sistēma, savieno noteiktus elektriskā enerģijas sistēmas daļas ar zemi, parasti ar Zemes leju, drošības un funkcionalitātes nolūkos. Uzsala sistēmas izvēle var ietekmēt instalācijas drošumu un elektromagnētisko saderību. Uzsala sistēmu regulējumi atšķiras no valsts uz valsti, tomēr lielākā daļa seko Starptautiskās elektrotehnikas komisijas (IEC) ieteikumiem. Šajā rakstā mēs izskaidrosim dažādus uzsala sistēmu veidus, to priekšrocības un trūkumus, kā arī to, kā tās dizainot un instalēt.

Kas ir uzsala sistēma?

Uzsala sistēma definēta kā vadi un elektrodos, kas nodrošina zema pretestības ceļu elektriskajam strāvam plūst uz zemi gadījumā, ja notiek kļūda vai traucējums. Tas ir svarīgi vairāku iemeslu dēļ:

• Ierīču aizsardzība: Uzsala sistēma palīdz aizsargāt elektriskās ierīces no bojājumiem pārmērīga sprieguma vai īslaistes dēļ. Tā arī novērš statiskā lauka akumulāciju un jaudas pieaugumu, ko izraisa tuvu esošie gaisa briesmoniņu triecieni vai pārslēgšanas darbības.

• Cilvēku aizsardzība: Uzsala sistēma palīdz novērst elektrotraumu risku, nodrošinot, ka elektriskās instalācijas atklātie metāla daļas ir tādas pašas potenciālas kā zeme. Tā arī veicina aizsardzības ierīču, piemēram, strāvas aizsargu vai reziduālās strāvas ierīču (RCD) darbību, kas var atvienot piegādi gadījumā, ja notiek kļūda.

• Atsauces punkts: Uzsala sistēma nodrošina atsauces punktu elektriskajiem tīkliem un ierīcēm, lai tie varētu darboties drošā sprieguma līmenī attiecībā pret Zemi. Tas nodrošina, ka jebkura elektriskā enerģija, kas nav izmantota, tiek droši izplūdināta uz zemi.

Uzsala sistēmu veidi

BS 7671 saraksta piecus uzsala sistēmu veidus: TN-S, TN-C-S, TT, TN-C un IT. Burti T un N nozīmē:

• T = Zeme (no franču vārda Terre)

• N = Neitrāls

Burti S, C un I nozīmē:

• S = Atsevišķs

• C = Savienots

• I = Izolēts

Uzsala sistēmas veids nosaka, kā enerģijas avots (piemēram, transformators vai dzinējs) ir savienots ar zemi un kā patērētāja uzsala terminālis ir savienots ar avotu vai vietējo zemes elektrodu.

TN-S sistēma

TN-S sistēmā, kā redzams 1. diagrammā, enerģijas avota neitrālais vads ir savienots ar zemi tikai vienā punktā, tuvākā praktiskā vietai avota tuvumā. Patērētāja uzsala terminālis parasti savienots ar distributāja pakalpojumu kabeļa metāla apakšu vai apkalpošanu, kas ieved uz objektu.

1. diagramma: TN-S sistēma

TN-S sistēmas priekšrocības ir:

• Tā nodrošina zema pretestības ceļu defekta strāvai, kas nodrošina aizsargu strādāšanu ātri.

• Tā izvairās no jebkādas potenciāla atšķirības starp neitrālo un zemi patērētāja objektā.

• Tā samazina elektromagnētiskās interferences risku, ko izraisa kopīgu režīmu strāvas.

TN-S sistēmas trūkumi ir:

• Tā prasa atsevišķu aizsardzības vadi (PE) kopā ar piegādes vadu, kas palielina vada izmaksas un sarežģītību.

• Tā var tikt ietekmēta korozijas vai bojājumiem metāla apakšā vai apkalpošanā servisa kabeļā, kas var samazināt tā efektivitāti.

TN-C-S sistēma

TN-C-S sistēmā, kā redzams 2. diagrammā, piegādes neitrālais vads ir savienots ar zemi avota vietā un intervālos tā gājienā. Šo arī sauc par aizsardzības daudzveida uzsalošanu (PME). Ar šo izvietojumu, distributāja neitrālais vads tiek arī izmantots, lai droši atgrieztu zemes defekta strāvas, kas rodas patērētāja instalācijā, avotā. Lai to sasniegtu, distributājs nodrošina patērētāja uzsala termināli, kas savienots ar ievedamo neitrālo vadi.

2. diagramma: TN-C-S sistēma

TN-C-S sistēmas priekšrocības ir:

• Tā samazina nepieciešamos piegādes vados, kas samazina izmaksas un vada sarežģītību.

• Tā nodrošina zema pretestības ceļu defekta strāvai, kas nodrošina aizsargu strādāšanu ātri.

• Tā izvairās no jebkādas potenciāla atšķirības starp neitrālo un zemi patērētāja objektā.

TN-C-S sistēmas trūkumi ir:

• Tā var radīt elektriskās traumas risku, ja notiek neitrālā vada salauzums starp diviem zemes punktiem, kas var izraisīt piekļuves metāla daļām pieauga pieskaršanās spriegums.

• Tā var izraisīt nevēlamu strāvu plūsmu metāla caurules vai struktūras, kas ir savienotas ar zemi dažādos punktos, kas var izraisīt koroziju vai interferenci.

TT sistēma

TT sistēmā, kā redzams 3. diagrammā, gan avots, gan patērētāja instalācija ir savienoti ar zemi atsevišķos elektros. Šie elektros nav nekādas tiešas savienojuma starp sevi. Šāda veida uzsala sistēma ir piemērota gan trim fāžu, gan vienas fāzes instalācijām.

3. diagramma: TT sistēma

TT sistēmas priekšrocības ir:

• Tā izbeidz jebkādu elektriskās traumas risku, ja notiek neitrālā vada salauzums vai kontakti starp dzesējamajiem vadiem un uz zemi piesaistītajām metāla daļām.

• Tā izvairās no nevēlamām strāvām metāla caurules vai struktūras, kas ir savienotas ar zemi dažādos punktos.

• Tā ļauj lielāku elastību, izvēloties zemes elektroda atrašanās vietu un veidu.

TT sistēmas trūkumi ir:

• Tā prasa efektīvu vietējo zemes elektrodu katrai instalācijai, kas var būt grūti vai dārgi sasniegt atkarībā no daba apstākļiem un telpas pieejamības.

• Tā prasa papildu aizsardzības ierīces, piemēram, RCD vai sprieguma pārvaldīto ELCB, lai nodrošinātu uzticamu atvienošanos gadījumā, ja notiek kļūda.

• Tā var radīt augstākus pieskaršanās spriegumus piekļuves metāla daļām dēļ augstākas zemes cikla pretestības.

TN-C sistēma

TN-C sistēmā, kā redzams 4. diagrammā, gan neitrālā, gan aizsardzības funkcijas ir apvienotas vienā vadi visā sistēmā. Šis vads saukts par PEN (aizsardzības zemes neitrāls). Patērētāja uzsala terminālis tiek tieši savienots ar šo vadi.